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混合是复合材料生产过程中的一道关键工序,立式捏合机在复合材料制造的混合工序中起到了重要作用。复合材料的质量与混合温度、混合时间等因素相关,其中,混合温度直接影响到粘合剂的粘度,进而影响到复合材料的性能,因此,研究立式捏合机混合釜夹套保温结构和传热特性,对提高复合材料质量具有重要意义。首先,分析了混合釜夹套的结构形式,研究了混合釜夹套内热量向釜内混合物的传递过程。通过对混合釜四种夹套的结构、传热效率、成本等多种因素进行比选,确定螺旋半圆管为立式捏合机混合釜的夹套结构。采用理论分析与实验结合的方式求得了总传热系数,并对结果进行了验证。结果表明,用此公式求得的传热系数较为准确。其次,根据流体控制方程,建立了混合釜内流场模型,通过数值模拟研究了混合釜内温度场分布。编写了桨叶在混合釜内运动关系的程序代码,实现了桨叶作用下流动域的仿真。对比桨叶转动与静止时釜内混合物的温度场分布,可以看出桨叶搅拌起到了强化传热的作用并有利于釜内混合物温度场的均匀化。最后,研究了采用相似放大法设计混合釜时,以不同基准进行放大对传热效率的影响。当采用维持雷诺数恒定基准或搅拌桨叶端面线速度恒定基准时,传热系数会随着混合釜尺寸的增大而减少;当传热系数保持恒定时,桨叶转速随着桨叶直径的增大而降低。