这是由于这些区域的流体梯度变化较大,如果网格划分得较粗,在求解中该网格就不能捕捉到由于巨大的变化梯度对流场造成的影响,这样会影响求解精度。是划分网格后的模型,共分为30392个单元,6727个节点。
物性参数、工艺参数本文选取低密度聚乙烯(LDPE)为挤出材料,其物性参数为:μ0=4200Pas、k=10、n=0.4、D0=35、密度ρ=954kg/m3。挤出工艺参数由给出。由于在研究时需要反复改变挤出工艺参数,所以模拟计算时选用表中的工艺参数的组合。
通过ANSYS的后处理器得到不同挤出工艺参数下这些点的速度和压力曲线,进行总结分析,得到如下结论:流场的周期性特点是上述各点的压力和速度随时间变化的曲线,其中(a)图为压力-时间曲线,(b)图为速度-时间曲线。从图中可以看出,由于振动压力场的引入,流场中的压力和速度都具有振动现象,但从图中可以发现随着Z值的增大,速度和压力的振幅明显减小,即流场的振动具有衰减现象。
是口模内点(5,12,4)的速度和压力随时间变化曲线,从图中反映的情况看,虽然速度和压力都具有周期性的振动现象,并具有相同的频率,但速度的振动明显地滞后于压力。这是因为当压力开始处在上升状态时,流场就是这样周期性地受到挤压、释放作用,使得熔体表现出周期的振动现象。
和是口模内点(5,10,5)(Z=5mm截面上)速度-时间曲线,其中是在相同的入口压力振动频率(F=10)下不同振幅时的情况,而是在相同的振幅(A=0.05)下不同频率时的情况。从中可以发现流场速度振动的频率与入口压力的振动频率相等,不受压力振幅的影响,但速度场的振幅随入口压力振幅的增大而增大;从可以看出在入口压力的振幅不变的情况下,其频率越高则流场速度的振幅越小;由此可见,入口压力的振动频率是决定流场速度振动频率的唯一因素,但速度振动幅值由入口压力的频率和振幅二者共同决定。