東鳳輪胎設計團隊通過三維建模軟件UG建立工程輪胎模具的氣體流域模型,采用流體動力學分析軟件Fluent模擬氣體流域模型在輪胎二次定型壓力下流場的變化,分析氣孔數量及花紋形狀和尺寸對模具排氣性能的影響,研究速度場,流阻因數,流量系數及湍動能的變化規律.結果表明:氣體流域模型質量流量守恒;中央位置增加氣孔后,型腔內氣體的流動方向發生較大變化,氣體排出明顯加快,使流阻因數減小,流量系數增大;圓弧連接的花紋對臨近氣孔處的壓縮氣體流動起緩沖作用,減少回流現象;湍動能分布受氣孔數量和花紋形狀影響較小,氣孔處湍動能波動幅度較大,易引起較多能量損失,影響模具排氣性能。
目前
工程輪胎模具排氣的研究主要包括數值分析和模具設計等。在數值分析方面,研究了輪胎模具排氣段結構對氣體噴射流動參數的影響,得出較佳噴射流動條件,同時可視化分析內部流場,對排氣流道優化設計;D.B.Lee等4分析膠料與模具表面的接觸行為,研究輪胎在成型過程中花紋形狀對膠料流動性的影響。將流體動力學理論與有限元分析相結合,對輪胎模具排氣裝置結構進行分析與研究。在
輪胎模具設計方面,既設計出無氣孔子午線輪胎模具,確保工程輪胎模具排氣性能且輪胎表面不缺膠,又設計出雙金屬鑲嵌復合結構的無氣孔輪胎活絡模具,提高了流體,選用多相流(VOF)模型與標準k-z湍流模型(k為湍動能,ε為湍流耗散率),其計算效率高,求解精度能滿足工程實際需求。此外,通過對
工程輪胎模具數值分析與試驗驗證,對比不同湍流的預測精度，確定VOF模型與標準k-s湍流模型組合能更準確地計算出流場特征。
