摘要
树脂传递模塑（RTM）是一种广泛应用的复合材料制造技术，在该技术中，液态树脂被注入装有纤维预成型体的密封模具中。该技术能够以工业规模生产大型、复杂形状的部件，同时确保高质量和优异的材料性能。在树脂传递模塑过程中，一个显著的现象是，当使用植物纤维作为增强材料时，纤维在填充过程中会吸收树脂，导致流体流动前沿减速，从而增加模具填充时间。这种现象在科学文献中很少被研究，特别是在非等温情况下。在此背景下，本文侧重于封闭和加热模具中的树脂注射，强调对流体流动毛细数的评估。该模型结合了瞬态、径向和三维流动，可变树脂粘度，并包括纤维吸收树脂的影响。使用计算流体力学（CFD）技术进行了模拟，评估了固定注射表压（2.0 bar）或体积流量（3.5 × 10?8 m3/s）对浸润瞬态行为的影响。分析了流动毛细数、树脂粘度和树脂表观速度随径向位置变化的数值结果。基于毛细数场的分析，以最小化制造复合材料中潜在孔隙形成为唯一目标，确定了最佳操作参数，即模具加热温度为 30 °C，最佳树脂注射条件为恒定的体积流量 3.5 × 10?8 m3/s。此外，还展示并检查了体积分数、压力和温度场。所使用的数值建模建立在以前验证过的数值框架之上，并通过分析毛细数场评估潜在孔隙的产生来扩展其应用。
