响应曲面法优化啮合同向双螺杆挤出机固体输送段主机功率消耗和固体输送量的研究

采用响应曲面法中Box-Behnken方法设计试验并分析,建立了啮合同向双螺杆挤出机固体输送段功率消耗和固体输送量的多因素二次多项式数学模型.探讨了主要因素对功率和输送量的影响及其交互作用.验证了模型的有效性.模型所预测的功率和输送量与试验得到的数据误差小于10%.利用试验得到功率和固体输送量的回归方程,可实现对啮合同向双螺杆挤出机固体输送段功率消耗和固体输送量的预测和优化,提高能效,节约能源.     

注射螺杆的固体输送理论研究

本文对常规的注射螺杆固体输送理论进行了研究,对权威的mol理论进行了重大修正,从而建立了注射螺杆固体输送的数学物理模型,首次使固体输送压力计算成为可能并实用化。由此可确定注射螺杆固体输送段的产量、摩擦热、功率消耗、轴向力、扭矩、上熔膜形成起点。本文计算结果和实验较为符合,可以作为实际设计计算模型使用。     

响应曲面法优化同向旋转双螺杆挤出机最大固体输送量的研究

采用响应曲面法对Φ34 mm同向旋转双螺杆挤出机的最大固体输送量进行研究。建立了以最大固体输送量为目标函数的二次式多项数学模型,探讨了目标函数的主要影响因素及其交互作用。结果表明,模型所预测的最大固体输送量和实验值之间的误差小于10 %,当螺杆转速为124 r/min、螺纹元件螺旋升角为32 °、物料粒径为2.7 mm时,最大固体输送量达到534g/min,这比优化前的最大固体输送量提高了7.2 %。     

单螺杆挤出过程固体粒子输送的离散单元法模拟

用离散单元法对单螺杆挤出固体粒子输送运动进行模拟,所得结果与实验和塞流模型对比,进而验证了离散单元法的有效性。速度计算结果显示了螺槽内各粒子的运动情况,此外还研究了物料参数如颗粒大小、摩擦系数以及螺杆转速对固体输送量的影响。     

三螺杆挤出机固体输送理论的实验研究

首先研究了啮合区固体输送,得到了啮合区的固体输送率,再通过建立非啮合区的非塞流固体输送物理模型,运用虚功原理得到了固体输送的数学模型。以三层模型为例对非塞流固体输送模型进行了求解,求得螺槽中物料层的平均速度,进而得到非啮合区的固体输送率。通过引入转化系数,将啮合区转化为非啮合区,从而将啮合区和非啮合区的固体输送统一为非塞流输送,并得到了转化后的等效螺槽充满度和固体输送率,建立了三螺杆挤出机的固体输送理论,采用粒料(LDPE)和粉料(PP)进行实验验证所建立的固体输送理论,并对固体输送的影响因素进行了研究。     

同向啮合双螺杆挤出过程固体输送可视化研究

借助可视化同向啮合双螺杆实验挤出机和特殊的实验方法，作者进行了大量固体输送实验研究，弄清了在这种双螺杆挤出过程中固体输送存在的两种输送机理和临界充满度，有三个子输送区，进而建立了具有三个子输送区的固体输送理论模型。     

振动力场作用下的单螺杆挤出机固体输送理论

在单螺杆挤出机中,通过螺杆的轴向振动将振动力场引入聚合物固体输送过程,提出振动力场强化固体输送过程的新概念.以螺槽中运动的物料为对象建立了振动力场强化固体输送过程的数学模型,并获得了物料沿螺槽方向输送的压力（密度）、速度的近似解析解.传统固体输送过程就是当螺杆轴向振动的振幅为零时的特例,此时的压力降与Darnell and Mol 理论一致,但不同的是物料速度及密度沿螺槽方向是变化的,从而修正了Darnell and Mol 固体输送理论.螺杆的轴向振动提高了固体输送平均压力,缩短了固体输送的长度,增加了固体输送角.透明料筒全程可视化实验挤出机证明了螺杆轴向振动确实缩短了物料固体压实输送所需的螺槽长度.     

离心式挤出机固体输送机理实验研究

离心式挤出机是一种将离心力场应用于塑料加工行业的新型挤出机,具有显著的节能特性。主要介绍了离心式挤出机固体输送机理的理论研究、相关实验设备以及实验研究结果。实验结果表明:离心式挤出机固体输送压力的实验测量值和数值分析预测值吻合很好。这为离心式挤出机固体输送机理奠定了实验基础,同时也为离心式挤出机的优化设计提供了实验依据。     

单螺杆挤出机螺旋沟槽固体段压力的实验研究

在自制的压力测试仪上对单螺杆挤出机螺旋沟槽固体输送段的压力进行了实验研究,探讨了螺杆转速,沟槽衬套、螺杆的主要结构参数以及物料的粒径大小对挤出机固体输送段压力的影响,同时将螺旋沟槽单螺杆挤出机与IKV挤出机固体输送段的建压能力做了对比.实验研究表明:螺杆转速、沟槽宽度对固体输送段压力影响较小;粒径越小,螺杆螺距越大,挤...     

同向啮合双螺杆挤出过程固体输送可视化研究——螺纹元件中的粒料输送

借助可视化同向啮合双螺杆实验挤出机和特殊的实验方法,作者进行了大量固体输送实验研究,弄清了在这种双螺杆挤出过程中固体输送存在两种输送机理和临界充满度,有三个子输送区,进而建立了具有三个子输送区的固体输送理论模型。     

双锥型螺杆挤出机固体输送离散元分析

利用EDEM软件对一种普通锥形和两种双锥型螺杆挤出机固体输送段进行模拟.分析了高密度聚乙烯(PE-HD)颗粒在锥形双螺杆挤出机内的运动状态和分布规律.对比分析了3种锥形螺杆挤出的质量流速率、填充率、平均速度、平均压力、平均剪切应力和力矩等参数,给出了普通型和双锥型螺杆挤出机固体输送机理以及主要影响因素.结果表明,相比于...     

单螺杆挤出机螺旋沟槽固体段产量的实验研究

在自制的测试仪上对单螺杆挤出机螺旋沟槽固体输送段的产量进行了实验研究,探讨了沟槽衬套、螺杆的结构参数,物料粒径大小及螺杆转速对单螺杆挤出机固体输送段产量的影响,同时将螺旋沟槽单螺杆挤出机与IKV挤出机固体输送段的产量进行了对比。实验研究表明：粒径越小,螺旋衬套沟槽越宽,固体输送段产量越高;螺杆螺距变化对挤出机固体输送段产量的影响很小;IKV直槽挤出机固体输送段的产量明显小于螺旋沟槽衬套挤出机的固体输送产量,而且随着转速的增加,趋势越明显。     

单螺杆挤出过程固体输送段的数值模拟

介绍了挤出成型过程数值模拟的现状及现有通用计算流体力学(CFD)软件在模拟聚合物流动时存在的缺陷，指出自主开发CFD程序的必要性。针对单螺杆挤出过程固体输送段的数值模拟方法，讨论了传统塞流固体输送理论的缺陷，介绍了非塞流固体输送理论的优越性及相关的有限元计算方法。并针对有限元方法的复杂性，介绍了简化的三层模型方法。计算结果表明：非塞流固体输送理论的三层模型法与有限元法计算结果接近，且优于塞流固体输送理论，而三层模型法计算方法简单，便于其在工程计算中的应用。     

新型螺杆挤出机固体输送理论的研究

介绍了一种嵌套式新型螺杆挤出机。在固体输送段对内螺杆的两种等效情况下固体塞的运动和受力作了深入分析。理论上证明了这两种情况下的固体输送机理与外螺杆的情况相同,均建立在固体摩擦输送机理基础之上;讨论了牵引角、摩擦因数和螺纹升角对上述三种情况固体输送流率的影响。结果表明,螺杆旋转机筒静止和螺杆静止机筒旋转两种情况下固体输送流率相差不大,而螺杆机筒同时旋转情况下的固体输送流率远大于其他两种情况。增大牵引角、降低螺杆表面粗糙度和提高机筒内表面的摩擦因数均有助于提高固体输送流率。螺杆旋转机筒静止和螺杆静止机筒旋转这两种情况下最佳螺旋角均为17°左右,而螺杆机筒同时旋转情况下最佳螺旋角为15°左右。     

单螺杆挤出机固体输送段摩擦系数的研究与探讨

针对单螺杆挤出机固体输送段，介绍了当今固体输送理论的研究热点之一——摩擦系数的研究，对其进行了理论分析，并分析了影响摩擦系数的各种因素，如摩擦次数、温度、法向力及表面相对速度等。     

双转子连续混炼机固体物料输送过程研究

对双转子连续混炼机转子喂料段固体物料的输送过程进行了理论分析,提出了描述此过程的物理模型。运用该物理模型,得出了计算连续混炼机固体输送速率的公式,并由此提出双转子连续混炼机的产量与喂料量成正比以及与转子转速无关的结论。     

注塑机螺杆的固体流变分析

分析了注塑机螺杆工作时加料段塑料颗粒的流动特性，介绍了塞流固体输送理论及非塞流固体输送理论的基本计算方法，并引入压力的计算公式，从而使塞流固体输送流率可直接计算求解。     

甘蔗固体发酵制乙醇的动力学

报导了甘蔗固体发酵制乙醇的动力学模型,得到了菌体生长、底物消耗和产物生成的动力学方程。该模型与实验结果吻合较好,同时探讨了甘蔗颗粒的大小、发酵温度、含水量等因素对该发酵过程速率的影响,提出甘蔗固体发酵适宜的操作条件。     

中药固体制剂物料输送方式的选择

本文主要介绍了中药固体制剂物料的输送方式及其选择原则,对如何根据不同的工艺流程采取最合适的物料输送方式提出了建议。     

非塞流固体输送理论的简化

本文依据固体输送段的非塞流现象，把固体分成上，中，下层，通过应力－速度方程，推导出产量与压力降的三次方程，这样既简化了非塞流固体输送理论，又保持了原有精度，计算结果表明了该方法的可行与实用性。