啮合同向双螺杆挤出机单/双头螺纹元件熔体输送与混合特性的研究

采用数值模拟和实验的方法,对啮合同向双螺杆挤出机中单/双头螺纹元件的熔体输送与混合特性进行对比。结果表明,在计量输送段放置一段单头螺纹元件时,回流量小,正向输送能力强;螺杆所受扭矩小,消耗能量少;挤出物料的耐冲击性能较高。

啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件三维流场分析

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析。通过速度场求出了流量及回流量 ,并求出拉伸速率、剪切速率及剪切应力来衡量混合效果。得到了机筒表面和啮合区的压力分布 ,找出了螺纹的导程。

非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道三维流场分析——等温牛顿模型

利用ANSYS有限元分析软件对非啮合双螺杆挤出机螺纹元件中的牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上 。

双螺杆反应器同向啮合螺纹元件的三维流场分析

双螺杆反应器是一种新型的高效反应器 ,且对环境几乎无污染 ,但许多理论尚处于不成熟阶段。高粘度物料在双螺杆反应器中的流动情况非常复杂 ,很难用解析法求解 ,利用ANSYS有限元分析软件对双螺杆反应器同向啮合螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析 ,给出了速度场、压力场、粘度场的基本规律以及螺杆特性曲线的分布。计算结果表明 :在啮合区 ,物料的压力梯度、速度、剪切应力较大 ,粘度值较小 ,物料在啮合区能进行充分的混合、反应 ;螺槽中的物料具有较大的正轴向速度 ,表明大部分物料沿挤出方向流动。流量和螺杆转速成正比 ,流量和流道两端的压差成反比。

三螺杆挤出机螺纹元件流场分析

基于三角形排列的三螺杆挤出机的研究开发实践,对螺纹元件所形成的流场,特有的三个啮合区和中心区流场进行了模拟研究。通过对流速、流向、剪切速率、剪切黏度等挤出特性的剖析,说明这种三螺杆挤出机具有较强的输送能力;三个啮合区较其他区域有高的速度梯度、剪切速率;中心区存在瞬态环流和回流。在计算条件下,中心区的物料中的95％会在5 s内流出中心区,其余物料在中心区的停留时间不会超过100 s。

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。

双螺杆非啮合并列型螺纹元件三维非等温流场数值模拟

利用ANSYS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非等温非牛顿流场分析 ,给出了速度场、压力场、温度场的基本规律以及螺杆特性曲线的分布。计算结果表明 :螺棱处的物料具有较大的压力梯度和速度梯度 ,啮合区的物料温度较高 ,应当采取适当的降温措施 ;流量与螺杆转速成正比 ,与流道两端的压差成反比。

啮合同向双螺杆挤出过程非啮合开槽螺纹元件组合流道三维流场分析

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程包括非啮合多过程螺纹元件 (NI -MPE)的组合流道进行了等温非牛顿三维流场模拟分析 ,得到了包括NI -MPE元件的组合流道的压力场、速度场、剪切速率场和剪切应力场 。

非啮合错列型双螺杆螺纹元件挤出过程的CAE分析

利用ANSYS软件包对非啮合错列型双螺杆螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析 ,分析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 。

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态 Ⅰ.物料三维流动路径的计算

用有限元方法对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析,根据流场分析所得到的速度场,通过编程计算得到了物料在啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件中的三维流动路径。结果表明,由于存在着轴向回流,部分物料不能流出元件出口,而是从元件入口返流;物料在元件中的运动轨迹不尽相同,有的物料微元在整个流动过程中都围绕着2根螺杆以螺旋“∞”形向前运动,有的物料微元在流动过程中时而围绕1根螺杆连续旋转,时而围绕2根螺杆以螺旋“∞”形向前运动;在螺槽区,物料在螺槽的横截面内上下流动;回流物料微元数随着螺杆转速的增大、双螺杆挤出机产量的减小而增大。

双螺杆反应器非啮合并列型螺纹元件流场数值模拟

螺杆反应器是一种新型的高效反应器 ,且对环境几乎无污染 ,但许多理论研究尚处于不成熟阶段。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ANSYS有限元分析软件对双螺杆挤出机非啮合并列型螺纹元件进行了三维非等温非牛顿流场分析 ,给出了速度场、压力场、温度场的基本规律以及螺杆特性曲线的分布。计算结果表明 :在螺棱处 ,物料的压力梯度和速度较大 ,在啮合区的温度较高 ,应当采取适当的降温措施 ;流量和螺杆转速成正比 ,流量和流道两端的压差成反比。

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件中物料停留时间计算

采用有限元方法对啮合同向双螺杆挤出机的普通螺纹元件流动进行了三维等温非牛顿模拟计算 ,根据流场计算所得到的速度场通过编程计算得到了物料在螺纹元件中的三维流动路径 ,利用物料的三维流动路径计算结果分析了普通螺纹元件中物料的停留时间分布和平均停留时间随螺杆转速和挤出机产量的变化规律。

单螺杆挤出机螺纹元件的改进结构及混合

为改善单螺杆挤出机的分散和分布混合能力 ,国内外塑料工程师们多年来进行了不断的努力。本文从这一点出发 ,综合评述了目前国外独具特色的螺纹元件的改进结构及先进的螺杆组合。

啮合同向双螺杆挤出过程聚合物熔融机理研究——螺纹元件组合中聚合物的熔融

借助于装有玻璃视窗的可视化啮合同向双螺杆挤出机 ,对高密度聚乙烯 (HDPE)颗粒在螺纹元件组合中的熔融过程进行了研究。结果发现 ,聚合物颗粒在螺纹元件中熔融时颗粒的变形小。在减导程螺纹元件组合中 ,聚合物颗粒熔融的主要能量来源是机筒的热传导 ,故熔融效率较低 ;在反向螺纹元件组合中 。

啮合型双螺杆挤出机非常规螺纹元件设计新方法

双螺杆挤出机发展的高速高效化使常规螺杆元件不能满足混合要求 ,因此需要设计输送、混合性能好的非常规螺杆元件。本文从齿轮啮合原理的角度出发 ,用齿形法线法对非常规螺纹元件端面曲线几何学进行了分析 。

啮合异向双螺杆不同螺纹元件的数值模拟及其制备PP阻燃电缆的研究

首先应用 POLYFLOW 软件对啮合异向双螺杆常规三头螺纹元件和 VCR(Various Clearances Rotors)元件进行流场模拟。通过对剪切速率场、压力场、平均剪切速率分布、平均压力分布、停留时间分布、最大剪切速率概率密度分布的对比研究,发现 VCR 元件和常规三头螺纹元件均有较好的混合能力。分别用带有这两种元件的螺杆组合对PP 阻燃材料进行挤出实验,制得了力学性能较好的样条,实验结果与模拟预期的结论基本一致。

同向双螺杆挤出机中不同导程螺纹元件的流动和混合模拟

本文应用POLYFLOW软件,选用三维非等温、Cross模型,对高聚物熔体在双螺杆挤出机不同导程螺纹元件中的流动和混合过程进行了数值模拟,并用示踪粒子法研究了不同颜色粒子流线、流迹和停留时间、剪切速率、剪切应力、拉伸速率的分布。根据实验显示的各组数值,对该种元件在不同导程下的混合性能进行了量化分析对比,并得出结论。

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态 Ⅱ.混合形态的计算

用物料三维流动路径结合分散模型计算了螺纹元件出口处分散相液滴的直径,分析了螺杆转速、挤出机产量和液滴初始直径对末端分散相液滴直径的影响。结果表明,当液滴初始直径较大时,其集聚变化率随着初始直径的变化而变化较小;提高螺杆转速和降低挤出机产量可以提高螺纹元件的分散效果。当液滴初始直径较小时,其集聚变化率随着初始直径的变化而急剧变化;提高螺杆转速和降低挤出机产量有利于集聚的发生,分散效果较差。螺杆转速和挤出机产量的变化对末端分散相液滴直径的分布范围影响不大。

四螺杆挤出机常规螺纹元件三维流场分析

利用大型有限元软件ANSYS对聚乙烯熔体在四螺杆挤出机常规螺纹元件中的流动情况进行了分析,求出了速度场、压力场、黏度场,对流道的中心区进行了重点分析。计算结果表明:四螺杆的四个啮合区具有较大的压力梯度、速度梯度,其混合性能明显好于双螺杆挤出机。中心区有明显的环流现象,物料在中心区的停留时间较长,中心区物料没有滞留现象。

非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道三维流场分析

利用ANSYS有限元分析软件对并列型和错列型非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上 ,对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 ,同时将并列型和错列型的模拟结果进行了比较 。