高压电缆交联聚乙烯绝缘料黏度参数对挤出特性影响的仿真研究

高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘料及其挤出成型技术是我国高压电缆生产的关键问题。绝缘料的黏度参数会影响其在单螺杆挤出机内包括挤出口流率和流道内熔体最高温度等的挤出特性,进而决定了高压电缆绝缘的成型质量和绝缘性能。该文通过仿真模拟的方法研究了高压电缆交联聚乙烯绝缘料的黏度参数对挤出特性的影响,提出利用绝缘料挤出最高温度-挤出口流率曲线反映不同黏度参数下的挤出特性变化规律。结果表明,最高温度随着挤出口流率增大而升高,零切黏度和松弛时间对最高温度-挤出口流率曲线的斜率影响最大,幂律指数次之,温度系数影响最小。其中,零切黏度和幂律指数与挤出口流率和最高温度的关系均为正相关,且零切黏度增大到一定值后挤出口流率不再明显增大而最高温度持续提升;松弛时间和温度系数与挤出口流率和最高温度的关系均为负相关,且温度系数较小挤出特性较好。最终,根据实际电缆绝缘料挤出生产需求,提出了绝缘料黏度参数的适宜范围。该文可为国产高压电缆交联聚乙烯绝缘料的研发和挤出成型技术的提升提供重要数据支撑与理论依据。

三螺杆挤出机挤出特性的数值模拟

利用计算流体力学的方法对聚合物熔体在三螺杆挤出机中的流动规律进行了数值模拟,分析了物料在三螺杆中心区的流动和混合情况。通过速度和压力分布,计算了三螺杆挤出机的螺杆挤出特性参数,并和双螺杆挤出机进行对比分析。结果表明,由于中心区环流的存在,延长了物料在三螺杆挤出机的停留时间分布。三螺杆挤出机在分布性混合、分散性混合、能耗等方面均好于双螺杆挤出机,而产能比又为双螺杆挤出机的1.3倍。三螺杆挤出机具有较好的工程应用前景。

沟槽机筒单螺杆挤出机挤出特性的研究

通过将机筒开设的螺旋沟槽由固体输送段延伸至熔融段,利用挤出机熔融段反压缩比设计的螺杆螺槽和正压缩比设计的机筒沟槽组成的强剪切系统实现物料的快速熔融,并设计了三种不同结构类型的机筒和螺杆结构,组成不同类型的挤压系统,在产量、功率能耗、停留时间、塑化效率等方面进行了对比实验研究。

双螺杆非啮合螺纹元件错列角对挤出特性的影响

高粘度物料在双螺杆挤出机中的流动情况非常复杂,很难用解析法求解。利用大型有限元软件AN-SYS对4种不同错列角的非啮合螺纹元件进行了流场分析,讨论了错列角对速度场、压力场、流量和回流量的影响。计算结果表明:随着两螺杆错列角的增加,两螺杆在啮合区的物料混合、交换能力逐渐增强,分散性混合能力逐渐增加;随着两螺杆错列角的增加,螺杆的物料输运能力逐渐降低,分布性混合能力增强。在实际生产中,应当根据加工物料种类的不同,选择不同的错列角,以便在满足产品质量的同时,获得较佳的生产能力。

叶片挤出机熔体压力响应及挤出特性

利用自行研制的叶片挤出机实验研究了工艺参数对熔体压力及挤出产量的影响,分析了叶片挤出机的挤出特性、成型加工过程中熔体压力的动态特性及响应。结果表明,在叶片挤出机中熔体压力随时间周期性脉动变化,实现了脉动压力诱导的挤出成型过程;熔体压力的脉动频率为转子轴角频率的4倍;脉动幅值随转子轴转速的增加而增加,沿挤出方向逐渐减小,口模压力对脉动幅值的影响较小。与常规单螺杆挤出机相比,叶片挤出机具有正位移输送特性,口模压力、物料特性等对产量的影响小,设备挤出特性"硬"。

三角形排列三螺杆反应器挤出特性的数值模拟

三角形排列三螺杆反应器是一种新型的多螺杆挤出设备,对其结构的设计和挤出工艺的研究还处于起步阶段。利用CFD法对聚合物熔体在三角形排列三螺杆反应器中的流动规律进行了计算机模拟,分析了物料在三螺杆中心区的流动和混合情况。计算了三螺杆反应器的螺杆挤出特性参数,并和双螺杆反应器进行了对比分析。结果表明,最小轴向速度并未出现在最大面积的中心区内,而是出现在最小面积的中心区内,三螺杆反应器的流动死区出现在最小面积中心区。与双螺杆反应器相比,三螺杆反应器具有较强的物料输送能力、塑化和混合能力;同时,三螺杆反应器的产能比又大于双螺杆和四螺杆反应器,因此,三螺杆反应器具有较好的工程应用前景。

叶片塑化输运单元与单螺杆塑化系统组合式挤出机及其挤出特性

将具有正位移输送特性的叶片塑化输运单元(VPCU)与基于摩擦输运机理的单螺杆塑化输运系统相结合,开发了新型的单轴高分子材料塑化挤出机。详细介绍了组合式挤出机的结构及工作原理,实验研究了加工工艺参数、设备结构参数对挤出特性的影响。研究结果表明,叶片塑化输运单元可代替常规单螺杆挤出机的固体输送段,大大缩短了塑化输运系统的轴向长度,降低了设备的体积、质量,减少了物料所经历的热机械历程。与常规单螺杆挤出机相比,叶片挤出机具有正位移输送特性,口模压力、物料特性等对产量的影响比常规单螺杆挤出机小,挤出更稳定。

油籽饼替代鱼粉对颗粒饲料挤出特性和质量性状的影响研究

在水产养殖饲料中使用合适的鱼粉替代物是确保鱼类养殖可持续性和经济性的重要之事.对作为鱼粉可能替代品的大豆、亚麻籽、油菜籽和向日葵籽饼进行了调查研究.用油籽饼替换用作参考的含鱼粉配方饲料中25%（w/w）的鱼粉而生产出的颗粒饲料具有与参考饲料相似的营养特征,但膨化性不那么显著、下沉速度增加、水稳性和抗磨损性较低.含油籽饼饲料颗粒的下沉速度可通过改善其径向膨化而降低,这可通过改变膨化机的螺杆构型实现,即增加反向元件和捏合块的数量.

高压油缸密封静态挤出特性新评价装置设计与研究

本文详细介绍了一种高压油缸密封静态挤出特性评价装置,通过分析目前中低压油缸密封(或活塞杆密封)挤出特性评价装置用于高压密封测试时存在的问题,提出了具体的解决办法,为评价高压油缸密封件的性能提供了一种有效方法。

木塑复合材料及挤出成型特性的研究

主要对木塑复合材料的流变性能、挤出成型性能和力学性能的影响因素进行了深入的研究 ,并对木塑复合材料样品的微观结构、宏观性能和挤出过程进行了分析 。

四螺杆挤出机中聚合物流动特性的计算机模拟

利用计算流体力学法(CFD),对聚合物熔体在四螺杆挤出机螺纹元件中的流动规律进行了数值模拟。利用计算所得的速度场和压力场,计算了四螺杆挤出特性,并和双螺杆、一字型排列和三角形排列的三螺杆挤出机进行了对比分析。结果表明,四螺杆的四个啮合区具有较大的压力和速度梯度,在中心区有明显的环流现象,延长了物料的停留时间分布,且中心区物料没有滞留现象。由于中心区的存在导致了四螺杆挤出机的建压能力较弱;但四螺杆挤出机在产量、分布性混合和分散性混合等方面好于双螺杆和三螺杆挤出机。

基于蛋白质和碳水化合物类原料的挤出式3D食品打印技术研究进展

作为一种增材制造技术,3D食品打印既可用于制作具有独特内部图案的复杂食品,又便于实现个性化营养精准定制,具有广阔的发展前景。蛋白质与碳水化合物作为食品原料中主要的营养来源,提供了人类生命活动所需大部分能量,因此,以蛋白质与碳水化合物为主要成分的食品原料是3D打印食品开发的主要研究对象。该文介绍了食品3D打印技术,尤其是挤出式打印技术,重点综述了蛋白质类及碳水化合物类原料在食品3D打印中的应用,从原料本身特性、辅料的添加、打印参数的设置等方面总结了国内外在3D打印蛋白质类及碳水化合物类原料的研究进展,并展望了发展方向。未来食品3D打印技术应对单一及复合食品原料打印特性进行深入研究,打印出满足不同人群需求的定制化食品。

含有防老剂未硫化天然胶的挤出流动特性

本文引用文献发表的实验数据,研究了含有防老剂的未硫化天然橡胶胶料毛细管挤出过程中的流动特性。发现,当剪切速率低于其临界值时,试样的剪切流动大致上服从幂律;试样的末端效应和剪切稀化特性均十分明显。

乳聚丁苯橡胶/白炭黑/偶联剂体系挤出流变特性的研究

研究白炭黑含量和偶联剂种类对填充乳聚丁苯橡胶挤出流变特性的影响,并分析了三种偶联剂的接枝效率。结果表明:在低剪切速率下,白炭黑填充体系的非牛顿指数与其用量关系不大;在高剪切速率下,胶料的非牛顿指数随白炭黑用量增大而增大;当白炭黑用量为40份时,偶联剂Si747胶料粘度大,Payne效应明显,挤出物外观粗糙,有较好的挤出温度稳定性;偶联剂Si69与Si75对白炭黑的改性效果差别不大。

停放时间对炭黑填充溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶挤出流变特性的影响

研究停放时间对炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶挤出流变特性的影响。结果表明:结合胶质量分数、应力松弛时间和门尼粘度均随停放时间的延长而增大,且变化规律相似;混炼胶的Payne效应和储能模量均随停放时间的延长而增大,表明炭黑聚集体在混炼胶停放过程中出现一定程度团聚;混炼胶的挤出粘度随着停放时间的延长略有增大;入口压力降随着停放时间的延长显著增大,且温度的影响较为明显;停放48 h后,混炼胶的挤出物均出现较为明显的锯齿形瑕疵,停放24 h混炼胶的挤出胀大比最小。对炭黑填充SSBR/BR并用胶体系而言,其最佳的停放时间为24 h。

对高炉炮泥挤出压特性的研究

1前言 高炉出铁口炮泥生产时的柔软性是填充操作性的指标之一,用马歇尔试验装置等进行挤出压测定.为了改进炮泥改用粘度不同的焦油,生产时的挤出压虽然相同,但在实际高炉中填充压也有很大变化,根据经验性得知填充特性在很大程度上受焦油粘度的影响.

嵌入式行星螺杆挤出机内三维流动数值模拟

基于有限体积方法,对嵌入式行星单螺杆熔体输送段流场进行三维等温数值模拟。通过简化的物理模型来模拟行星螺杆复杂的几何结构,使用用户自定义程序设定了行星螺杆运动的边界条件。通过对嵌入式行星螺杆挤出机内螺槽压力、速度、形变速率张量、拉伸强度的分析,表明行星螺杆速度都有周期性的波动,嵌入式行星螺杆平均形变速率更高并且伴有强的拉伸场作用。通过停留时间分布曲线分析,嵌入式行星螺杆内物料停留时间分布曲线较普通单螺杆更窄,同等转速下产量更高。

基于CFD的非啮合并列型双螺杆挤出机三维流场数值模拟

高黏度物料在双螺杆挤出机中的流动情况非常复杂,很难用解析法求解。利用AN-SYS软件包对双螺杆挤出机非啮合并列型螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析,分析了速度场和压力场的分布情况,讨论了不同边界条件对整个流道的速度场、压力场及流量的影响。计算结果对实际生产具有一定的指导意义。

PE–HD/PE–LD振动挤出预测模型及其应用

基于BP人工神经网络,研究高密度聚乙烯(PE–HD)、低密度聚乙烯(PE–LD)材料的振动挤出加工过程,建立螺杆转速、振动及口模诸因子与挤出胀大、压力和功率等输出特性参数间精确、高效、简洁的非线性映射关系,为挤出加工参数的优化和挤出加工质量的控制提供依据。结果证明,基于BP神经网络模型能够很好地预测聚合物挤出加工特性参数,所建网络具有精确、高速、自适应等特点。