通过对密炼机内胶料混炼流场的数值模拟分析,不仅可以了解混炼设备的混合特性,还可以在所建立有效合理的有限元求解技术的基础上,得到混炼流场内胶料的流动参数分布。但现有的三维等温全充满的密炼机胶料混炼流动数值模型不够完善。针对于此,本文对包含冷却循环系统的三维非等温全充满的密炼机胶料混炼流动进行数值计算及分析,以期得到能够反应密炼机内胶料混炼特性的流体流场分布规律。论文的主要研究内容如下：1、建立合理有效的有限元求解方法：以本实验中心的SHR-10DY型高速混合机为原型,使用专业化的三维建模软件Pro/E对模型进行参数化几何建模；对模型进行合理的简化,建立数学模型；测定SSBR胶料的物料参数,使用Polyflow的Polymat模块对SSBR橡胶的流变参数进行拟合以得本构模型参数；设定合理的边界条件。选用Gambit有限元网格划分软件对胶料混料流动区域进行六面体网格划分,对转子及冷却水道进行四面体网格划分。使用合理建立的有限元模型在Polyflow有限元求解器中进行求解,得到收敛的流场参数的数值解。2、研究60转下的胶料流场,通过胶料的速度场、温度场、压力场、粘度场、剪切速率场等流场参数分布规律,揭示了胶料的混炼流动规律。3、对于相同的转子几何构型,系统研究了不同转子转速下的胶料混炼性能。计算结果表明除胶料粘度外,转子转速的变化对其它流场参数分布几乎无影响。转子转速增大有利于胶料混炼,但易导致胶料温度分布不均匀。4、分析冷却水流量对胶料温度分布的影响,发现增大转子冷却水流量,对温度分布影响不大,并有利于胶料温度分布的均匀性。5、分析短棱的不同螺旋角对密炼流场参数的影响。结果表明,若短棱螺旋角减小,轴向速度分布范围增大,轴向输送能力降低,不利于保证胶料混炼的均匀性。