串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)機(jī)理和性能的研究.pdf

1、串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)以其獨(dú)特的混煉性能越來(lái)越多地應(yīng)用于聚合物混煉加工領(lǐng)域中。本文從串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)機(jī)理的研究、系列化樣機(jī)的研制和應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓三個(gè)方面展開(kāi)工作，以新型串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的研制開(kāi)發(fā)為主線，對(duì)串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的設(shè)計(jì)機(jī)理、混煉機(jī)理、熔體在磨盤內(nèi)三維動(dòng)態(tài)流動(dòng)的數(shù)值模擬、磨盤混煉性能量化分析、高聚物在串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)中的力化學(xué)反應(yīng)性能和樣機(jī)的性能測(cè)試以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行了探索和研究。
　　 運(yùn)用系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

2、原理，全面剖析了串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的輸送、熔融、混煉、脫揮以及計(jì)量等功能，提出了串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的總體設(shè)計(jì)方法，在自行開(kāi)發(fā)研制成功了國(guó)內(nèi)獨(dú)有的具有超強(qiáng)的破碎、分散、混煉和塑化性能的CPJ75/135Ⅱ串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了該類機(jī)型系列化開(kāi)發(fā)研制和新的應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓。
　　 研究了串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的熔融、混合和流動(dòng)機(jī)理，采用三維有限元數(shù)值方法對(duì)串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的三種典型磨盤元件內(nèi)物料的流動(dòng)及混合狀態(tài)進(jìn)行

3、了數(shù)值模擬，求解出速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和粘度場(chǎng)分布，并引入網(wǎng)格疊加技術(shù)解決了復(fù)雜形狀的磨盤表面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)邊界確定的難題。
　　 基于速度場(chǎng)求解得到了示蹤粒子從入口到出口的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的分析方法，從分布混合、分散混合和軸向混合三個(gè)方面研究串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的混合性能，分別采用分離尺度和時(shí)間平均瞬態(tài)效率兩個(gè)參數(shù)表征分布混合性能，應(yīng)用混合指數(shù)表征分散混合性能，運(yùn)用停留時(shí)間分布表征軸向混合性能，在此基礎(chǔ)上探討了磨盤幾

4、何構(gòu)型、磨盤間隙和工藝條件對(duì)混合性能的影響。
　　 基于串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)具有超強(qiáng)的剪切特性，對(duì)高聚物在擠出加工過(guò)程中的力化學(xué)性能進(jìn)行了探索性的研究，并通過(guò)硫化橡膠的擠出脫硫?qū)嶒?yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)的擠出性能，混合性能及其應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)表明：磨盤構(gòu)型、對(duì)數(shù)、定動(dòng)磨盤之間的間隙、動(dòng)磨盤的轉(zhuǎn)速對(duì)產(chǎn)量、功率、單耗具有顯著影響；磨盤轉(zhuǎn)速的提高及磨盤間隙的減小，有利于混合性能的提高。