同向雙螺桿擠出過程不同螺桿組合的混合性能分析.pdf

1、本文利用專業(yè)CFD(ComputationalFluidDynamics)軟件POLYFLOW對嚙合同向雙螺桿擠出過程不同螺桿構(gòu)型下的組合流道進行了流場分析。建立了全充滿狀態(tài)下的三維等溫非牛頓流場模型，模型的幾何尺寸和邊界條件取自實際尺寸和實際條件。流場模擬分為兩個部分，一部分為穩(wěn)態(tài)流場模擬，即流場計算與時間無關(guān)。通過編程計算出流道的結(jié)點坐標(biāo)及單元的結(jié)點編號，建立有限元模型。另一部分為基于時間的擬穩(wěn)態(tài)流場模擬，即流場計算考慮了時間的累積

2、效應(yīng)。通過POLYFLOW的前處理模塊GAMBIT建立有限元模型。兩種流場計算下的幾何參數(shù)和邊界條件一致。在穩(wěn)態(tài)流場模擬中，對七種螺桿構(gòu)型下的流場進行計算，得到了速度場、壓力場、剪切速率場、剪切粘度場、剪切應(yīng)力場等，并對結(jié)果進行了后處理。通過穩(wěn)態(tài)流場的計算結(jié)果，分析了七種螺桿構(gòu)型的正向輸送能力、軸向分布混合能力和分散混合能力。在擬穩(wěn)態(tài)流場模擬中，采用了PTA(ParticleTrackingAnalysis)法對流場計算結(jié)果進行了統(tǒng)計學(xué)

3、后處理。后處理結(jié)果包括累積停留時間分布和停留時間分布、累積最大剪切速率分布、固定百分比示蹤粒子最大剪切速率隨時間分布、累積最大剪切應(yīng)力分布等。通過這些結(jié)果分析了七種螺桿構(gòu)型的軸向分布混合能力和分散混合能力。對兩種流場模擬下所得的結(jié)果進行分析后，所得結(jié)論一致。七種螺桿構(gòu)型的分布混合性能由大到小依次為：全反向捏合盤、正向捏合盤+反向捏合盤、正向螺紋+反向捏合盤、全正向捏合盤、正向螺紋+正向捏合盤、全正向螺紋，其中的全正向捏合盤包括錯列角為6