(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111348916.2 (22)申请日 2021.11.15 (71)申请人 苏州卫生职业技术学院 地址 215009 江苏省苏州市高新区科华路 28号 (72)发明人 周扬　 (74)专利代理 机构 苏州和氏璧知识产权代理事 务所(普通 合伙) 32390 代理人 李晓星 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值 模拟研究的方法 (57)摘要 本发明公开了一种挤出滚圆装置中计算流 体动力学数值模拟研究的方法， 包括以下操作步 骤： 首先根据本实验所选的挤出滚圆装置的实际 尺寸， 采用三维作图软件建立两种装置的三维模 型并进行网格的划分， 划分网格并检查质量合格 后， 将其导入Fluent软件中进行相关参数诸的设 置， 当数据计算处于稳态之后进行数值分析得到 相应数值模拟结果， 采用CFD相应软件得到挤出 装置的外部和内部构造。 本发明所述的一种挤出 滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方 法， 采用三维作图软件建立两种装置的三维模 型， 并通过Fluent软件等软件对数值结果进行分 析， 得出挤出过程模拟结果、 滚圆速度分布结果 与颗粒运行轨迹结果， 更好的进行研究与分析， 更加全面。 权利要求书2页 说明书5页 CN 113987977 A 2022.01.28 CN 113987977 A 1.一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 包括以下 操作步骤： S1： 准备实验所需的挤出滚圆装置， 所述挤出滚圆装置包括挤出机与滚圆机， 首先根据 本实验所选的挤出滚圆装置的实际尺寸， 采用三 维作图软件建立两种装置的三维模型并进 行网格的划分， 划分网格并检查质量合格后， 将其导入Fluent软件中进行相关参数诸的设 置， 简化挤出滚圆步骤， 设置好参数之后进 行数据的计算后处理， 当数据计算处于稳态之后 进行数值分析 得到相应数值模拟结果； S2： 采用CFD相应软件得到挤出装置的外部和内部构造， 其结构和挤出装置的实际构造 图相同； S3： 在挤出过程中， 软材呈螺旋状挤出得到挤出物， 在挤出时， 挤出装置内部不同位置 的气体体积比不同， 因此螺旋杆 的不同部位挤出速度也受到影响， 在不同位置所分布的颗 粒的量也会有所不同， 在靠近进料口处， 气体体积比较高， 而在挤出物出口处， 气体体积比 较低； S4： 采用相关软件绘制得到滚圆装置模型图， 装置和实际装置 很相近； S5： 制作装置中的速度分布图， 得出结论， 在装置中部的速度要低于上部边缘速度和下 部边缘速度； S6： 滚圆过程中， 颗粒是靠离心力进行滚圆操作的， 制作滚圆装置 中颗粒在滚圆流场区 域中的运行轨迹图， 得出结论， 在靠近底部中间的位置， 颗粒运行速度较低； 在靠近底部边 缘位置， 颗粒运行速度较高； 在靠近上部中间和边缘位置， 颗粒运行速度非常高， 进行结论 总结。 2.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 所述S 6步骤中基于挤出滚圆实验研究和CFD模拟 研究的挤出滚圆机理分析， 滚 圆后最终得到不同大小的微丸颗粒， 由实验研究可得软材 的物理性质会影响微丸的质量， 由CFD模拟结果可知， 在挤出装置的不同位置由于气体体积比不同， 挤出速度也受到影响， 滚圆装置中不同位置的颗粒运行速度不同。 3.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 所述 挤出滚圆装置的工作机理为失水、 由物理性质影响硬度与弹性。 4.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 所述S1步骤中对挤出滚 圆装置的数据分析模拟采用Fluent软件进行处理， 对 数值分析进行归纳。 5.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 所述S2步骤中对挤出滚圆装置的外 部构造建模 采用CFD软件， 为3D建模。 6.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 所述S3步骤中得出挤出过程的模拟结果， 在不同位置所分布的颗粒的量也会 有所不同。 7.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法， 其特征在于： 所述S5步骤中得出挤出滚圆装置工作过程中速度分布的模拟结果， 装置中部 的速度要低于上部边 缘速度和下部边 缘速度。 8.根据权利要求1所述的一种挤出滚圆装置中计算流体动力学数值模拟研究的方法，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113987977 A 2其特征在于： 所述S6步骤中得出挤出滚圆装置工作过程中颗粒运行轨迹的模拟结果， 在靠 近底部中间的位置， 颗粒运行速度较低； 在靠近底部边缘位置， 颗粒运行速度较高； 在靠近 上部中间和边 缘位置， 颗粒运行速度非常高。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113987977 A 3