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水下切粒机是用来加工聚酯树脂的化工设备,作为整个大型混炼挤压造粒机组的核心部件,决定着能否切削出均整、统一的树脂粒子。如果水下切粒装置中水室内部粒子堆积比较严重,一方面会导致树脂粒子被旋转切刀二次切削,影响产品质量；另一方面,粒子积聚容易造成大型挤压造粒机组停车,带来巨大的经济损失。本文利用Fluent这一计算流体力学软件,采用RNGk-ε对水室内部流场进行了模拟,并结合离散相模型(DPM)追踪了颗粒轨迹和计算颗粒平均滞留时间、堆积粒子数。数值分析了水室进口流量、旋转切刀转速、水室出口角度、凸台高度、凸台半径大小等参数对水室内部粒子滞留时间和堆积数量的影响,为优化水室操作参数和优化结构参数提供依据。主要得到以下的结论：(1)利用数值分析和粒子图像测速技术(PIV),对两种不同进口方式的水室内部流场信息进行测量分析,得出数值分析和测试数据相吻合,计算过程所选用的RNGk-ε模型可以准确对水室流场进行分析。(2)通过对连续相流场进行数值分析,发现径向水室流场偏中心处的受迫涡会随着切刀转速的提高而强度增强、尺寸增加；受迫涡随着进口流量的增加而强度降低、尺寸减少。切向水室偏中心处的受迫涡随着切刀转速的提高而强度增强、尺寸增加；受迫涡随着进口流量的增加而强度增强、尺寸减小。(3)对于工程实际工况,利用Fluent中的离散相模型(DPM)做出模拟计算,得出：对于径向进水结构水室,切刀转速为400r/min、循环水进口流量为450m3/h,是一组优化参数；对于切向进水结构水室,切刀转速为400r/min、循环水进口流量为250m3/h,是一组优化参数。(4)通过对切向水室结构进行调整,得出：将水室出口角度逐步减小到零度,平均停留时间最短、存留粒子数会最少,出口角度为零度是最佳优化角度；凸台高度的增加,有利于循环水带出更多的粒子,本文中取最佳凸台高度为260mm；比较大的凸台半径可以较明显地减少粒子数,本文中取凸台半径大小为170mmm为最佳。本文对水下切粒装置水室内部流场进行了理论研究、实验测试分析和模拟计算,所得结果对实际工程中切粒装置的改造提供了技术指导,为以后的理论研究和实际应用奠定了基础。