刘金朋，李凡珠，杨海波，张立群

（北京化工大学 北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京 100029）

哈克密炼机广泛应用于高分子材料的配方设计和性能研究，能够在接近真实的加工条件下研究材料在力和热作用下的响应行为。哈克密炼机一般用于热塑性聚合物的混合。其混合区域主要分为两部分：一部分为转子棱与混炼室壁之间的高剪切区域，流体为单向流；另一部分为密炼室低剪切区域，流体为多向流[1]。转子棱产生的强大剪切应力可使聚合物熔体和团状填料破碎细化，促进分散混合，但强烈的剪切作用使局部熔体温度急剧升高，可能会导致聚合物热降解使材料性能降低。温度决定了聚合物的粘度，影响物料的分散性，也决定了排料时间，因此，研究密炼室的升温过程和温度分布是预测密炼机性能的关键，对设计人员而言具有重要意义。

J.K.Kim等[2]首次对密炼机三维温度场进行了模拟。李国胜等[3]对370L密炼机温度场进行了分析。汪传生等[4]和张俊岭[5]也对密炼机温度场进行了数值模拟。上述研究的共同点是都没有实现转子真正意义上的转动，无法研究转子实时转动条件下胶料的瞬时温度分布。

本工作以69 cm3哈克密炼机结构及其实际工况为研究对象，通过传热学基本原理，首次基于流体力学分析软件Fluent的UDF方法和动网格技术对密炼机的三维温度场进行非稳态模拟，对聚合物熔体与密炼室之间的热量传递过程进行分析。……