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作者:唐杰1;董亚超1;张磊1;孟庆伟1;都健1;曾世军2;倪岩2;石昊2
单位:大连理工大学 化工学院, 辽宁 大连 116024;大连华阳百科科技有限公司, 辽宁 大连 116041
摘要:在满足产能和合理的管道压降范围下,如何降低熔融聚合物在熔体管道中黏度降问题是熔体流动管道设计的关键因素。本研究基于计算流体力学(CFD)的方法,对熔体流经管道发生热降解过程进行数值模拟,并在此基础上提出了混合整数非线性规划(MINLP)模型和非连续性非线性规划(DNLP)模型,分别对熔体管道进行设计与布局优化。分析实际算例的数值模拟结果发现,优化后的管道相较于原管道黏度降减小3.48%,同时出口的压降分布范围减小了60.47%,出口的压降分布更加均匀。结果表明,综合利用模拟方法与数学规划模型可实现熔融聚合物流动管道的自动化设计及优化。
关键词:熔体管道;计算流体力学;数值模拟;数学规划;设计;优化
基金资助:辽宁省科技厅“揭榜挂帅”科技攻关项目(2021JH1/10400075)。