高压绝缘拉杆树脂浸润纤维的气泡缺陷数值模拟与工艺参数优化

张卓¹，杨威¹，颜丙越¹，褚崴²，尹立¹，张翀¹，陈新¹

1. 全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室2. 西安建筑科技大学机电工程学院

摘 要：基于流体体积函数方法建立了高压绝缘拉杆真空辅助树脂浸润纤维过程的树脂、空气两相流模型,论述了气泡缺陷成因并进行可控工艺参数分析;构建了接近真实的绝缘拉杆单胞细观和微观几何模型,采用有限体积法并通过Fluent软件完成了树脂、空气两相流模型的求解;对单胞细观和微观的树脂、空气两相流动及气泡缺陷进行数值模拟,研究了可控工艺参数与气泡缺陷的关系,并进行工艺参数优化。结果表明:当温度为50℃时,毛细数在0.007～0.008,浸润效果最好。基于数值模拟的工艺参数制备绝缘拉杆,其虹吸实验结果与数值模拟结果相符,验证了本文方法的有效性,可为实际浸润工艺的设计提供参考。

关键词：绝缘拉杆;流体体积函数方法;气泡;数值模拟;工艺参数优化;