销钉机筒挤出机内流场的数值模拟

应用FLUENT软件,经过简化及边界处理,分别研究了Φ90普通挤出机和销钉机筒挤出机在不同转速、不同销钉布置、不同反向压差条件下胶料的流动行为。其研究结果可以用来指导销钉机筒挤出机的销钉布置设计及操作参数选取。

销钉机筒挤出机螺杆圆周展开面内物料流动与混合的数值分析与实验

在一定简化条件下 ,对销钉机筒挤出机螺杆圆周展开面内的流场及分布混合效果以及销钉个数对流场和分布混合效果的影响进行了数值与实验研究 .提出了流场中某点混合效果、整个流场平均混合效果以及混合效果统计分布的数值计算与评价方法 .数值分析结果与实验结果具有较好的一致性 .结果表明 ,销钉及螺棱切槽对物料具有明显的强化流动与混合的作用 ;6个销钉结构模型混合效果好于 3个销钉结构模型 ,3个销钉结构模型好于有切槽无销钉结构模型 ,有切槽无销钉结构模型好于无切槽无销钉结构模型 ;有销钉结构较无销钉结构的平均混合效果提高 30 %～ 4 0 % ;有销钉结构随着时间的延长 ,混合效果不断提高 ,无销钉结构随着时间的延长 。

销钉机筒挤出机螺槽横截面内流体流动与混合的研究

在一定简化条件下,对销钉机筒挤出机螺槽横截面内的流场及混合均化效果以及销钉位置对流场和混合均化效果的影响进行了数值与实验研究。提出了流场中某点混合均化效果、整个流场平均混合均化效果以及混合均化效果统计分布的数值计算与评价方法。数值分析结果与实验结果具有较好的一致性。结果表明,销钉对物料具有明显的强化流动与混合均化的作用;销钉愈接近于螺棱, 强化混合均化的效果愈显著;有销钉结构较无销钉结构的平均混合均化效果提高2.5%～5.6%;有销钉结构随着挤出时间的增加,混合均化效果不断提高,无销钉结构随着挤出时间的增加,当混合均化效果达到一定值后则不再提高。

销钉机筒挤出机混合段的混合性能

使用有限元法数值模拟有销钉和无销钉混合段流道内胶料的三维等温流场,用粒子示踪分析方法比较两者的混合性能.研究结果表明,有销钉混合段流道内,销钉局部打乱了胶料的运动轨迹,打散了滞留熔体,6个销钉所在横截面的流场被分成6个区域.料流被迫改变方向重新排列;胶料熔体的速度梯度增加;随着胶料速度梯度的增大,胶料的剪切应力增大,混合指数分布均匀.有销钉混合段的11个截面平均分离尺度小于无销钉混合段的10%.机筒销钉对于分散混合有一定的强化作用,其混合程度高于无销钉结构.

销钉机筒橡胶挤出机内胶料三维剪切效果模拟

利用CFD（计算流体力学）软件FLUENT，以单螺杆销钉机筒橡胶挤出机内熔融段和计量段的非牛顿流体为对象，对其三堆剪切效果进行模拟．通过对比有销钉和无销钉情况下螺槽横截面上和不同半径圆柱截面上的剪切效果，发现销钉能加强对挤出机内的胶料的剪切作用，有利于减少螺楞根部的停滞区，并且每排销钉个数越多，对胶料的剪切作用越大：通过对整个流体区域内流场的体积加权平均剪切率对比发现，销钉能有效提高其平均剪切率14％-28％．并大幅减小剪切的不均匀性．

销钉机筒挤出机内物料流动与混合效果的数值模拟

在单螺杆挤出简化模型的基础上 ,采用滑移网格技术 ,考虑销钉与螺杆相对运动的条件 ,分别研究销钉数量、销钉排间距、螺槽宽度、拖曳速度对螺杆圆周展开面内物料流动与混合效果的影响。结果表明 :销钉及螺棱切槽对物料具有明显的强化混合作用 ,减小销钉排间距及螺槽宽度、增大销钉数量和提高拖曳速度都会改善混合效果。对于Φ90销钉挤出机 ,每排 68枚销钉、销钉排间距为 60 72mm、螺槽宽度为 5 4mm左右、转速为 2 5 5 0r·min- 1

销钉机筒挤出机内销钉附近物料流场分析及功率计算

采用当量粘度的方法,基于牛顿流体模型,提出销钉机筒挤出机内销钉附近流场的应力及速度分布数学模型和销钉消耗功率的计算方法。用NR/炭黑混炼胶进行的挤出过程中销钉消耗功率的研究结果表明,实测值与计算值的相对误差只有4%。

销钉机筒单螺杆挤出机功耗的模拟研究

采用流体力学计算软件Fluent,在对销钉机筒冷喂料挤出机熔融段和计量段的胶料进行三维流动数值模拟的基础上,考察螺杆转速、反向压差、销钉数量、销钉排间距和螺槽深度对挤出量和螺杆转矩的影响。结果表明,螺杆转速是影响挤出机功耗的首要因素,随着转速增大,挤出量增大,功耗和功耗比(螺杆转矩与挤出量之比)下降;反向压差对挤出量、螺杆转矩和功耗比有一定影响,反向压差越大,功耗比越大;每排销钉数量对对功耗比影响不大;销钉排间距对挤出机功耗比有较为明显的影响,若只考虑产量和功耗,则销钉排间距越大越好。

销钉机筒冷喂料挤出机在压延生产线上的应用

介绍在锦纶帘布压延生产线上用销钉机筒冷喂料挤出机替代开炼机热炼供胶。采用2台XJD150×12D型销钉机筒冷喂料挤出机替代4台XK560型开炼机热炼,并仍用1台XK560型开炼机压片为Φ610×1730Г型四辊压延机供胶,生产的压延锦纶帘布质量和产量均提高。

橡胶在销钉机筒挤出机中的流动分析

建立了销钉机筒挤出机的非牛顿流体流动模型 ,并计算出压力场、流动场和螺杆的特性曲线。结果表明 ,随着流体非牛顿特性的增强 ,螺杆的生产能力降低 ;随着螺杆螺槽上切口的增多 ,逆流增多 ,挤出产量降低 ;机筒上的销钉对挤出特性影响很小 ;

销钉机筒挤出机塑化段传热温度模型研究

通过建立简化的销钉机筒挤出机塑化段物理模型,从流变分析中的能量方程出发,导出销钉机筒挤出机塑化段温度的传热模型;结合试验数据,拟合出挤出温度随螺杆转速变化的曲线。结果表明,曲线可分为急速增长段、平缓增长段和稳定增长段3部分,且平缓增长段是挤出温度、质量和能耗综合指标最佳的区间。

销钉机筒橡胶挤出机内胶料三维剪切效果模拟

采用流体力学计算软件Fluent,在对销钉机筒冷喂料挤出机熔融段和输送段的胶料进行三维流动数值模拟的基础上,考察螺杆转速、反向压差、销钉数量和销钉排间距对单位质量流量的平均体积剪切速率(χ)和剪切速率均方差(S)的影响。结果表明,χ适宜作为评判剪切效果的参数,螺杆转速是影响剪切效果的显著因素;在螺杆转速高于20r·min-1时,χ的变化具有规律性,S的变化趋势与小于20r·min-1时相反。

销钉机筒挤出机中胶料流动状态的研究

利用ANSYS有限元分析软件计算分析了销钉机筒挤出机简化模型中胶料的流动状态。在螺槽被销钉分割出的两个区域之中以及两个区域之间都存在循环流 ;流场中均存在零速区 ,其大小与在螺槽中的深度有关 ,所在位置越深 ,零速区范围越大 ;销钉的存在使胶料流场处于不断变化之中 ;胶料在螺槽中存在螺旋流动 ;胶料沿螺槽深度方向上的速度梯度是周期性变化的 ,并存在明显的回流。

销钉机筒挤出机挤出质量影响因素的回归模型

对销钉机筒挤出机生产过程中的挤出温度、单位体积能耗、胶料粘度及机头压力等工艺参数进行回归分析,得到工艺参数的回归方程。显著性检验表明回归得到的因数和方程是高度显著的。回归分析结果表明,对挤出温度的相关程度由大到小依次为挤出段加热温度、机头段加热温度、螺杆加热温度、塑化段加热温度、螺杆转速和口型大小。回归方程除可用于确定挤出工艺参数外,还可预测单位体积能耗和挤出胶料温度。

销钉机筒挤出机结构设计的新进展

本文简要介绍了几种新型销钉及机筒结构、销钉调整装置、销钉断裂检测装置以及销钉传递式挤出机的结构，供有关设计、制造和使用销钉机筒挤出机的工程技术人员参考。

销钉机筒挤出机内物料的流变学分析

基于牛顿流体模型,给出销钉机筒挤出机内销钉附近流场的应力分布和速度分布的数学表达式,提出销钉消耗功率的计算方法.用天然胶 碳黑混炼胶对销钉消耗功率的计算方法在工业挤出机上进行实验验证,结果表明计算功率与实测功率值有很好的一致性.

对销钉机筒挤出机胶料挤出的基本研究（译文）

使用三种不同的橡胶－炭黑胶料在一台模型销钉机筒挤出机上进行实验，对胶料的流动、推进和混合特性进行研究，三种胶料分别是ＳＢＲ／ＢＲ（丁苯橡胶／丁二烯橡胶）乘用轮胎胶料，ＮＲ（天然橡胶）载重轮胎胶料和ＮＢＲ（丁腈橡胶）工业制品胶料。实验对螺杆上没有销钉或挡板／沟槽的普通挤出机，螺杆上有挡板或沟槽的挤出机以及销钉机筒挤出机分别进行了对比．发现在螺杆上增加挡板可改善胶料的混合／均匀性，但同时会降低胶料的推进能力：采用销钉则既可改善混合／均匀性又不会影响推进力。均匀性最好的是乘用胎胎面胶料，均匀性最差的是ＮＢＲ工业制品胶料。

橡胶挤出机销钉机筒温控过程数值模拟

将PID算法与数值模拟相结合,模拟销钉机筒的动态温控过程,研究机筒温度稳定状态下的动态温度分布情况及PID参数对机筒温度变化和冷却系统工作时间的影响。结果表明:稳定状态下机筒温度动态分布;PID参数对机筒温控过程影响较为显著,但达到稳定状态后,对冷却水通入累积时间比例的影响很小。本研究有助于对橡胶销钉挤出机机筒冷却结构及控制算法进行优化。

销钉机筒冷喂料挤出机的工艺特性及应用

本文回顾了挤出机的发展过程,指出销钉挤出机具有生产能力大、排肢温度低、动力消耗和单位加工能力的驱动功率小等优点。我国引进技术制造的和自行研制的销钉挤出机,已具有φ90—φ200的系列设备设计,φ90、φ120规格已在橡胶厂使用。本文介绍了该机简要工作原理、工艺特性、有关使用数据及其应用前景。文章指出,销钉冷喂料挤出机不仅可全面取代冷喂料挤出机,还可取代压廷机压延胶片、压延钢丝帘布和纤维帘布。