شبیه سازی جریان غیر همدمای لاستیک در میکسر بنبوری با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

اختلاط یکی از مراحل اولیه و ضروری در فرآیند صنعتی ساخت لاستیک است. هدف اصلی اختلاط شامل ترکیب مواد، افزودن انرژی برای شکستن پیوند های مولکولی و ادغام مواد با هوا است. پارامترهای عملیاتی مختلفی در کیفیت اختلاط تاثیرگذار است. تحقیق حاضر بر روی شبیه سازی غیر هم دمای اختلاط لاستیک در یک میکسر بنبوری انجام شده است. مطالعات عددی سه بعدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به منظور دسترسی به اثر پارامترهای عملیاتی مختلف انجام شده است. حرکت روتورها در محاسبات از طریق تکنیک مش لغزان انجام شده است و روش حجم سیال مبتنی بر رویکرد اویلری برای ردیابی سطح مشترک بین فاز لاستیکی و هوا استفاده شده است. مدل ویسکوزیته غیر نیوتنی کریو-یاسودا همراه با یک فرمول آرنیوس برای تعیین ویسکوزیته وابسته به دمای لاستیک استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ویسکوزیته بالای لاستیک منجر به گرمایش ویسکوز می شود. این پدیده، به ویژه در ناحیه باریک بین نوک روتور و دیواره که نرخ برش بالایی وجود دارد موثر است و این عامل بر ویسکوزیته و ویژگی های جریان لاستیک تاثیر می گذارد.

Keywords:

اختلاط , دینامیک سیالات محاسباتی , گرمایش ویسکوز , لاستیک , بنبوری