非对称差速三螺杆挤出机混合机理分析

设计了非对称差速三螺杆挤出机端面造型,并且,对比其与常规三螺杆、非对称双螺杆挤出机内流体混合行为。对流场中速度矢量场和压力场进行分析,同时,比较分布混合性能中停留时间、分离尺度和混合效率,分散混合性能中最大剪切应力、对数拉伸率和混合指数。结果表明,与常规三螺杆相比,非对称差速三螺杆能有效地避免常规三螺杆中心区回流较大的问题,正向输送能力更强,并且,啮合区两侧压差更大,有利于物料压延。流域内粒子停留时间分布区间集中,分离尺度显著降低,有利于物料分布混合。同时,能提供较强的拉伸作用,使流域内粒子受到更好的拉伸和折叠,从而使其具有较好的混沌混合能力,有利于物料分散混合。

全螺纹无头加压空心螺钉修复胫骨远端三平面骨折的临床效果

目的 分析全螺纹无头加压空心螺钉修复胫骨远端三平面骨折的临床疗效。方法 160例胫骨远端三平面骨折患者,随机分为观察组和对照组,每组80例。对照组患者采用解剖钢板螺钉固定治疗,观察组患者采取全螺纹无头加压空心螺钉修复治疗。比较两组患者手术指标、并发症发生情况以及关节功能恢复效果。结果 观察组患者切口长度(6.62±1.02)cm、手术时间(87.83±14.28)min、术后下地时间(11.63±2.29)周、骨折愈合时间(12.55±2.31)周均短于对照组的(9.87±1.84)cm、(115.24±18.95)min、(13.43±1.28)周、(15.48±2.52)周,术中出血量(57.00±21.17)ml、术后出血量(45.74±14.03)ml均少于对照组的(80.33±21.07)、(75.33±14.44)ml,差异均具有统计学意义(P<0.05)。观察组患者并发症发生率3.75%低于对照组的18.75%,差异具有统计学意义(P<0.05)。观察组患者关节功能恢复优良率98.75%高于对照组的66.25%,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 全螺纹无头加压空心螺钉修复治疗胫骨远端三平面骨折,可显著提升治疗效果,优化手术治疗指标,缩短患者的康复时间,降低并发症发生率,显著提升患者的关节功能恢复效果。

三螺杆挤出机常规螺纹元件挤出过程的CAE研究

利用ANSYS软件分析了三螺杆挤出机常规螺纹元件中等温非牛顿流体的压力场、速度场和粘度场 ,并和双螺杆挤出机常规螺纹元件进行了比较 ,尤其对流道中心区进行了重点研究。结果表明 ,三螺杆挤出机的混合性能好于双螺杆挤出机 ;中心区的物料压力梯度和速度梯度都较小 ,物料在中心区流动缓慢 ,中心区的物料粘度值较大 ;对反应时间不宜过长的聚合物 。

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。

啮合同向三螺杆挤出机中心区的复杂混合特性

建立了三角形排列三螺杆挤出机轴截面有限元模型,重点研究了三螺杆挤出机中心区的流动和混合规律。计算了中心区的混合指数、剪切速率和速度,并采用粒子束分布指数研究了中心区分布性混合性能。在此基础上,从微观角度分析了单个粒子在中心区运动过程中瞬时的剪切速率、拉伸率和对数拉伸率等评价参数。结果表明,在三螺杆挤出机轴截面内,中心区物料的流动性较差,但任意时刻都不存在流动"死点"。中心区内运动的微观流体粒子处于不断重复的压缩和拉伸状态,中心区具有较好的混合能力。

三螺杆挤出机端面二维流场混沌混合拉格朗日拟序结构分析

三螺杆挤出机是一种新型的聚合物流体加工设备,其独有的中心区呈现出几何结构和受力状态的周期性变化,混合机理非常复杂。区别于传统的线性混合分析,从拉格朗日体系的新视角对三螺杆挤出机混沌混合进行拉格朗日拟序结构分析,利用有限时间Lyapunov指数(FTLE)、拉格朗日拟序结构(LCS),结合Poincaré截面和粒子可视化技术研究三螺杆挤出机二维流场的流体输运和混沌混合机理,讨论了中心区动态结构特性对FTLE和LCS分布的影响,并与单螺杆挤出机和双螺杆挤出机进行了对比分析。结果表明,LCS将三螺杆挤出机流域划分为近螺杆区、远螺杆区和中心区3个具有不同运动特性的区域,扭结是连接近螺杆区、远螺杆区和中心区物质交换的桥梁。随着混合时间的增加,扭结的弯曲和折叠程度逐渐增大,增强了3个区域的物质交换,强化了三螺杆流场的混沌混合。三螺杆挤出机啮合区附近存在3个双曲固定点,混合能力较好。Poincaré截面中椭圆周期点的出现说明在流域中心有非混沌区存在,因此三螺杆挤出机的中心区混合能力相对较弱。

三螺杆挤出机聚合物温度和功耗特性的数值模拟

利用有限元法,采用三维非等温、非牛顿流体模型,对三角形排列三螺杆挤出机内聚合物的温度分布进行了数值模拟。在此基础上,考虑了粘性耗散生热的影响,计算了三角形排列三螺杆挤出机功耗特性,研究了螺杆转速、螺纹头数、压力差和挤出量等参数对三螺杆挤出机挤出功耗和功耗比的影响,并和"一"字型排列三螺杆挤出机和双螺杆挤出机进行了比较。结果表明,在相同的操作条件下,三角形排列三螺杆挤出机的混合性能和功耗比均好于"一"字型排列三螺杆挤出机和双螺杆挤出机。

“一字”型排列三螺杆挤出机三维流场分析

利用ANSYS软件包分析了聚乙烯在“一字”型排列三螺杆挤出机常规螺纹元件中的流动情况,讨论了整个流道的速度分布、压力分布、粘度分布,并和双螺杆挤出机常规螺纹元件的挤出特性进行了比较。结果表明,三螺杆挤出机的物料输运能力、分散性混合能力以及分布性混合能力都好于双螺杆挤出机。

浅析三螺杆挤出机的混合作用

介绍了新研制开发的三螺杆挤出机 ,并从倒品字形排布的三螺杆所构成的三个啮合区及由此形成的复杂的料流流动 。

螺杆构型对三螺杆挤出机混合效率的影响

建立了三种不同螺杆类型的三螺杆挤出机几何模型和有限元模型,运用Polyflow软件对其进行数值模拟。采用粒子示踪法计算了混合指数、剪切速率、对数拉伸指数、瞬时混合效率和时间平均混合效率等评价参数。结果表明,随着螺杆头数的增加,三螺杆挤出机在相同周期内对物料的剪切和拉伸次数增加,混合效率逐渐增大。

三螺杆挤出机螺杆组合流体流场及流固耦合特性分析

采用有限元法对4种三螺杆挤出机组合螺杆流体进行流场分析,重点分析了速度场、压力场、最大剪切速率、最大拉伸速率、停留时间的分布情况。结果表明,组合螺杆在一定程度上能够削弱轴向速度,延长停留时间,有利于物料充分混合。在此基础上,采用ANSYS/workbench软件进一步分析了流固耦合作用对三螺杆挤出机组合螺杆变形的影响。分析结果表明,组合4混合性能较好,耦合场作用下螺杆变形相对较小,设计较为合理。

三螺杆挤出机中胶料流动的三维流场分析

利用 ANSYS软件包 ,分析了胶料在三螺杆挤出机中的流动情况 ,讨论了整个流道的速度分布、压力分布 ,并和双螺杆挤出机的挤出特性进行了比较。计算结果表明

螺棱数对三螺杆挤出机混合段流动和混合特性的影响

采用有限元法,利用Polyflow软件,分别计算了单头、三头和五头三螺杆挤出啮合块的轴向速度、压力、剪切速率、混合指数、瞬时混合效率、累积停留时间分布等参数,研究了螺棱数对三螺杆挤出机混合段局部和全局流动和混合特性的影响。结果表明,通过改变啮合块螺棱数,可以明显减弱三螺杆三头啮合块中心区强轴向速度,有利于增加物料的停留时间分布。五头啮合块的回流作用最明显,面拉伸率和混合效率和自洁性能最强。

食品加工用三螺杆挤压机三维流场数值模拟

利用CFD软件包ANSYS/FLOTRAN分析了食品物料在三螺杆挤压机中的流动情况,求出了流道的速度场和压力场,对流道的中心区进行了重点分析,并对工程界比较关心的混合能力、物料输运能力和双螺杆挤压机进行了对比分析。计算结果表明,三螺杆挤压机的物料输运和混合等技术指标都远远好于双螺杆挤压机。

基于聚合物动态三螺杆挤出机的改性塑料制备新技术

利用动态三螺杆挤出机来制备增强、增韧聚丙烯,并通过对共混物性能的分析,说明了振动力场对于共混物力学性能的提高及共混组分的均匀分散起着重要的作用。

螺杆间隙及入口流量对三螺杆挤出机组合螺杆流场的影响

利用Polyflow软件,采用三维拟瞬态有限元模型,分析了螺杆间隙及入口流量对三螺杆挤出机组合螺杆聚合物流体的复杂流动和混合特性的影响。通过可视化云图分析了几何中心截面轴向速度、压力、剪切速率分布;采用粒子示踪技术,通过统计后处理曲线,分析了组合螺杆在不同条件下的轴向压力、轴向面拉伸率、混合指数概率、分离尺度、累积停留时间概率函数、停留时间分布函数。结果表明,适当增大螺杆间隙能够增加停留时间,提高产品混合质量;入口流量较小时混合效果较好。

无需预干燥的PET三螺杆挤出实验研究

PET加工过程前的预干燥过程需要耗费很多的能量,本文将三螺杆排气挤出机引入PET加工中,以实现PET材料的无需预干燥加工。本实验设计出三种不同螺杆组合,在不同螺杆转速和喂料速度下加工PET,研究三螺杆排气挤出机加工过程中各参数对聚合物熔体的排气效果、降解情况的影响规律。并通过对三种螺杆组合加工后的试样的比较分析得出结论:对于特定的工艺,存在一个最佳工作点,在稳定工作的情况下能得到最高的排气效率,并实现PET材料的无需预干燥加工,降低了能耗。

新型三螺杆反应器挤出过程有限元分析

利用有限元法对聚乙烯熔体在新型一字型排列三螺杆反应器中的流动情况进行了有限元分析,计算了三螺杆反应器整个流道的速度分布、压力分布和粘度分布。利用速度场和压力场编制了后处理程序,计算了新型三螺杆反应器的挤出特性参数。计算结果表明,三螺杆反应器在物料输运、分散性混合以及分布性混合能力等方面都具有较好的应用特性。

多螺杆挤出机的研究与应用

对三螺杆挤出机的结构、混合机理和挤出特性进行了分析,重点论述了三螺杆挤出机的研发及应用现状,并对四螺杆挤出机的研发现状进行了简要介绍,指出多螺杆挤出机发展的不足之处,对多螺杆挤出机的研究与应用具有一定的指导意义。

三螺杆动态混炼挤出HDPE／Mg(OH)2填充体系的力学性能

从加工工艺和设备改进入手改善Mg(OH)2在高密度聚乙烯(HDPE)中的分散性。将电磁振动技术和三螺杆挤出机结合起来,用三螺杆动态混炼挤出机挤出HDPE/Mg(OH)2,通过对挤出物料中Mg(OH)2的分散性研究,得出三螺杆动态混炼对Mg(OH)2的分散性和HDPE/Mg(OH)2力学性能的影响规律,并对在不同振动参数(振幅、频率)下制取标准力学性能测试试样与稳态挤出时试样力学性能的比较获取最优的振动参数范围,解决了因Mg(OH)2填充量过高而严重影响复合材料力学性能的问题。