基于不可压缩光滑粒子流体动力学的单螺杆挤出三维流动数值模拟

摘要：

基于不可压缩光滑粒子流体动力学(Incompressible smoothed particle hydrodynamics,ISPH)算法,利用FORTRAN语言编程,开发一套模拟三维非牛顿流程序.通过模拟平板Poiseuille流验证ISPH算法计算非牛顿流的正确性.指出在模拟非牛顿流时,采用镜像粒子边界法处理壁边界较采用静态粒子边界法更适合.并利用该程序计算单螺杆挤出三维流场.提出两种入口出口边界设置方法:周期边界法及压力边界法.分析计算结果发现:选取周期边界较压力边界更合理；选取适当粒子分布密度可以同时满足计算效率与计算精度要求；螺槽横截面上形成环流；切应力分布梯度主要集中在左上角和右上角；沿螺槽方向的流动很平稳,然而,随着反向压力梯度的增加,流动受到反向压力梯度的阻碍更加明显.为进一步采用ISPH方法模拟几何形状更加复杂的三维螺杆挤出打下基础.

关键词：不可压缩光滑粒子流体动力学、单螺杆挤出、三维流动、非牛顿流

所属期刊栏目：48

分类号：TQ320

资助基金：国家自然科学基金资助项目50863003

在线出版日期：2013-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：80-86