输送带非等温硫化过程数值模拟与实验研究

摘要

为了探究输送带在硫化过程中内部不同区域的温度和硫化程度(橡胶交联程度)随时间的变化规律,通过实验得到了橡胶导热系数和比热容在不同温度下的数值,并编写成UDF程序导入FLUENT。通过三种温度145℃、150℃、155℃下橡胶硫化曲线对常用的硫化动力学模型进行拟合分析,确定最佳硫化动力学模型。以C语言和FLUENT预定义宏为基础,编制了UDF用户自定义程序模型,通过有限元分析软件FLUENT实现了输送带硫化过程中传热与硫化度的耦合,最后通过测温实验验证了模拟的精确性。结果表明:选取的硫化动力学模型,初始条件和边界条件的设置,硫化与传热耦合计算方法可以准确预测输送带的硫化过程。输送带外部与内部区域升温速率差异显著,其中心区域是升温速率最慢、焦烧时间最长、最后完成硫化的区域。根据模拟结果可对输送带硫化时间、胶料配方、橡胶预热等方面进行硫化工艺优化。