基于Fluent的双组份打胶机胶体流动的数值模拟.pdfVIP

学兔兔 第4期 (总第155期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．4 2009年8月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUT0MATIoN Aug． 文章编号：1672—6413(2009)O4—0031—03 基于Fluent的双组份打胶机胶体流动的数值模拟 高 波，罗学科，张从鹏 (北方3-业大学机电工程学院，北京 100049) 摘要：以双组份打胶机的胶体流动管路为研究对象，用UG软件建立了其内部流场的三维模型，采用CFD软 件Fluent对其内部复杂流动进行了三维数值模拟，并对流体经过SK型静态混合器后的压力降的理论值与模 拟值进行比较，两者是吻合的。 关键词：打胶机；内部流场；CFD，数值模拟 中图分类号：TQ171．6 8 文献标识码：A 0 引言 排列)和连接法兰3部分组成。流体流经一个扭旋叶片 中空玻璃打胶机是一种在中空玻璃的两块玻璃板 时，被叶片分割成两部分，从叶片的两侧流入。当流 和隔条形成的空隙中填涂聚硫胶或硅铜结构胶等的机 经下一个叶片时，再一次被切割，从而流体流经 个 械，属于玻璃深加工设备。从机械结构上讲，打胶机可 扭旋叶片，被切割 次，切割的层数S一2 。 分为供胶、配比和打胶3个部分。供胶部分负责从胶桶 表1 管路实体的直径 mm 向A、B柱塞泵提供打胶需要的两种胶体，分别为密封 l静态混合芯 I A组份入口 I B组份人口 I 胶体出口 1 胶(A组份)和固化胶(B组份)。A、B柱塞泵将两种胶 J l2 l 10 J 垂8 I 6 I 体压入混合腔，两种胶体在流经静态混合器后充分混 胶体出口 合，再通过胶枪填涂于玻璃板和隔条形成的空隙中。 打胶时所使用的密封胶具有一定的黏性，当其在 管道内部流动时，由于黏性的影响，使其相对运动着 的流层之间出现切向应力，形成阻力。要克服阻力，维 持黏性流体的流动，就要消耗一定的机械功，故黏性 流体流动时的机械能将逐渐减少；另一方面，对于黏 性流体，根据其流动时的雷诺数的不同，将分为层流 或湍流两种流动形态，这两种流动有着不同的流动规 律和阻力特性。 图 1 流体区域模型 本文采用cAD与CFD相结合的方式，利用 2 数学模型 Fluent软件对混合腔内的三维黏性流场进行了数值 假设管路内部流动为三维不可压缩黏性流动，内 模拟，并对可视化结果以及流动特性进行了分析。 部流体为湍流流动。混合区中，A、B胶体以相同的速 1 几何建模 度运动。用标准 一￡湍流模型来封闭湍流时均运动控 利用UG软件对双组份打胶机的管路进行实体建 制方程，采用压力速度耦合SIMPI EC算法，控制方程 模，其各处的直径见表1。另外在静态混合部分，叶片 包括连续性方程、动量方程、 方程、e方程。 厚度8_--2 mm，每节长度z为10 mm。由于在利用 3 网格划分 Fluent仿真时，需要建立内部流体区域的模型，在UG 利用Fluent前处理软件Gambit进行网格划分，模 中可直接利用布尔运算，将实体模型转换为流体区域 型采用非结构化