【摘 要】
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固体推进剂的单螺杆挤出工艺目前固体推进剂生产的一种重要的工艺条件。对于单螺杆挤出的数值模拟研究大都集中于高分子聚合物的生产当中,对于推进剂挤出工艺的研究还较少。推进剂是一种含能材料,在生产过程中容易发生自身的降解等危险事故。传统的试验研究易发生危险并且消耗人力物力和时间成本,所以采用数值模拟的方法对螺压挤出工艺进行研究。首先是几何模型的绘制及数值模拟的计算,之后通过网格划分软件Gambit对螺杆和
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固体推进剂的单螺杆挤出工艺目前固体推进剂生产的一种重要的工艺条件。对于单螺杆挤出的数值模拟研究大都集中于高分子聚合物的生产当中,对于推进剂挤出工艺的研究还较少。推进剂是一种含能材料,在生产过程中容易发生自身的降解等危险事故。传统的试验研究易发生危险并且消耗人力物力和时间成本,所以采用数值模拟的方法对螺压挤出工艺进行研究。首先是几何模型的绘制及数值模拟的计算,之后通过网格划分软件Gambit对螺杆和流道进行网格的划分,最后将划分好的网格文件导入到ANSYS的POLYFLOW中,对流道和螺杆进行边界设定和模拟计算,对获得的结果采用CFD-POST软件进行后处理分析。其次是对于结果后处理的分析。后处理着重分析的是在不同的转速下挤出过程中推进剂流体流动参数的变化情况。在分析过程中又将模拟分为了稳态和非稳态两种情况,参数（温度、速度、剪切速率、压力等）的分析都是基于定速（10rpm）和不同转速（10、12、14、16、18、20rpm）的。以上的分析和结果表明:在挤出过程中流体的温度和压力以及剪切速率等参数与螺杆的转速呈现正向相关的关系;在螺棱面处取得各个参数的峰值;对于温度的管控要更加严格,温度在流体区域出口处取得最大值,并且在此区域容易发生温度的突变,所以要确保温度和螺杆转速在安全生产的范围内。由于本文的模拟是根据推进剂生产过程中的实际参数情况,同时模拟分为稳态和瞬态两种情况,能很好的还原单螺杆挤出过程中的生产。所以模拟结果可以对实际的生产提供一定的指导意义。
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