同向雙螺桿擠出機(jī)熔融段熔融傳熱過程研究.pdf

1、在聚合物加工領(lǐng)域，同向雙螺桿擠出工藝占有重要地位，雙螺桿擠出熔融段物料流動(dòng)與傳熱規(guī)律對于螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝條件選擇具有重要的指導(dǎo)意義。本文使用Fluent軟件，數(shù)值模擬了雙螺桿螺紋元件和捏合塊擠出混合熔融聚合物的過程，數(shù)值研究了不同工藝條件下螺桿流道內(nèi)物料的熱流動(dòng)行為，研究了螺桿元件結(jié)構(gòu)、工藝條件對熔融過程的影響，提出了提高熔融效果的途徑與措施。
　　 用數(shù)值模擬的方法，研究螺桿熔融段準(zhǔn)三維流道內(nèi)固相粒子的熔融過程。模擬了固相粒

2、子變形、熔融和流動(dòng)行為，研究分析了螺桿結(jié)構(gòu)、工藝條件變化對熔融過程的影響，對比分析了內(nèi)部加熱量和內(nèi)部粘性耗散熱能對粒子熔融的貢獻(xiàn)。
　　 用數(shù)值模擬的方法，研究螺桿熔融段三維流道內(nèi)固相粒子的熔融過程。在雙螺桿擠出熔融段流道內(nèi)放置多個(gè)固相粒子，通過對其熔融時(shí)間的計(jì)算研究，揭示多個(gè)固相粒子在同向雙螺桿熔融段擠出混合熔融過程，分析工藝條件變化對熔融過程的影響，對比分析內(nèi)部加熱量和內(nèi)部粘性耗散熱能對擠出混合熔融過程的貢獻(xiàn)。
　　

3、 用數(shù)值模擬的方法，研究常規(guī)螺紋元件熔融段固相料團(tuán)的熔融過程和機(jī)理，討論了影響螺桿熔融段三維流道內(nèi)固相料團(tuán)擠出混合熔融過程的主要因素。
　　 用數(shù)值模擬的方法，研究了螺桿元件結(jié)構(gòu)對擠出混合熔融性能的影響。選取捏合塊和常規(guī)螺紋元件兩種螺桿結(jié)構(gòu)，用數(shù)值模擬的方法對比研究了固相料團(tuán)在兩種流道與擠出機(jī)中的溫升趨勢、熔融程度和能量消耗的差別。
　　 用數(shù)值模擬的方法，研究了捏合塊結(jié)構(gòu)對擠出混合熔融性能的影響。以一種厚捏合盤小錯(cuò)列角

4、的捏合塊結(jié)構(gòu)為例，研究表征熔融能力的參數(shù)（出口熔體平均溫度和分?jǐn)?shù)）、表征功耗特性參數(shù)（粘性耗散能量和總能量）與工藝條件（加料速率、螺桿轉(zhuǎn)速、加熱功率和加工時(shí)間）之間的函數(shù)關(guān)系，得到二次多項(xiàng)式擬合方程。計(jì)算得到了工藝條件對表征熔融能力參數(shù)和功耗特性參數(shù)的影響趨勢，提出并討論了在雙螺桿熔融段能量極值條件下，通過優(yōu)化螺桿結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)，提高熔融效果的具體方法和措施，為工業(yè)生產(chǎn)選擇螺桿結(jié)構(gòu)和工藝條件提供依據(jù)。
　　 用實(shí)驗(yàn)測量熔體溫度和