三层共挤出吹膜机头流道的流场分析

三层共挤吹塑薄膜可将产品的多种特性在挤出过程中进行复合,并能大幅度地降低成本,因而其应用越来越广泛。以LDPE/HDPE/LDPE三层共挤出薄膜为例,确定了三层共挤吹膜机头的流道结构,使用ICEM CFD对机头流道划分全六面体网格,采用POLYFLOW对机头流道内等温流动过程进行求解并分析了压力场、速度场和剪切速率场。机头流道流场的研究结果表明,层分配流道压力降较高,共挤出流道压力降较低;层分配流道存在滞留区,熔体汇入共挤出流道后,相邻层熔体的速度分布向该层速度分布方式不断变化;层分配流道中,沿螺旋槽轴线方向,剪切速率逐渐降低,随着层数的增加,共挤出流道壁面上的剪切速率减小。     

鱼尾型片材机头内熔体流动的三维有限元模拟

利用ANSYS和MATLAB软件，对鱼尾型片材机头流道内熔体的速度、压力和剪切应力的分布进行三维有限元模拟和分析。通过对机头流道不同截面处熔体场量分布的模拟，探知了熔体在流道内的运动规律及特点，对口模设计具有一定的指导作用。     

片材机头内聚合物熔体流动的模拟分析

利用ANSYS和MATLAB软件,对缩放型片材机头中熔体的速度、压力和剪切应力的分布进行三维有限元模拟和分析。通过对机头流道不同截面处熔体场量分布的模拟,探知了熔体在流道内的运动规律及特点。     

机头流道压缩段过渡形状对管材挤出成型的影响

在分析了塑料熔体经过机头流道的流动过程与流变学特性基础上，将机头流道压缩段的过渡形状设计为直线型和圆弧型。利用Ployfow软件对直线型和圆弧型过渡压缩段的机头流道进行数值模拟，分析不同压缩段过渡形状对流道压力场、速度场和剪切速率场的影响。结果表明，流道压缩段过渡形状设计为圆弧型后，增大了熔体在成型段内的压力降、流动速度几流道出口速度均匀性，提高了管材的密实度、壁厚均匀性和力学强度，减少了熔体在流道内的停留时间。改进后的流道成型段最大壁面剪切速率从99.6 s^-1降低至76.3 s^-1,远低于硬质聚氯乙烯(PVC-U)管材表面出现鲨鱼皮现象的临界剪切速率，流道出口壁面剪切速率均匀性与管材表面质量均得到显著提高。     

片材机头内聚合物熔体流动的模拟分析

利用ANSYS和MXTLAB软件，对缩放型片材机头中熔体的速度、压力和剪切应力的分布进行三维有限元模拟和分析。通过对机头流道不同截面处熔体场量分布的模拟，探知了熔体在流道内的运动规律及特点。     

机头流道的计算机分析(九)

熔体在机头内的流动分析对机头设计很重要,从流动分析导出的压力、流速、流量表达式可导出流道尺寸的表达式,从而达到理论设计机头的目的。本节除继续分析熔体在流道中两维流动的简易计算方法之外,还进行了在流道内发生非平行流动情况的流动分析,这样的流道有圆锥形流道和V字形流道。全文除对机头流道进行全面的流动分析外,还给出了大多数设计公式的计算机程序,这些程序都在APPLE微机上试算过,效果良好。     

扁平机头设计基础

平膜机头与片材机头基本上相同。片材与薄膜之间的差异主要在于制品厚度。厚度大于0.5mm的通常称为片材,小于0.5mm的则称为薄膜。按分配流道的形状,可把片材机头分成T型机头,鱼尾型机头及衣架型机头三种。片材机头分配流道的设计应保证离开机头的塑料熔体在机头整个宽度上具有均匀的     

PVC–U管材挤出机头流道优化设计

为提高管材挤出机头的加工性能,加强机头流道的塑化作用,以挤出机头中直通式管材挤出机头作为研究对象,建立其挤出加工过程的数学模型,利用ANSYS Fluent软件对管材挤出机头流道的流动过程进行模拟研究,用CFD-post对模拟结果进行分析,并根据模拟结果对管材挤出机头流道的结构进行优化设计。模拟结果表明:优化后的管材挤出机头流道增加了熔体的流动速度,减少了熔体在机头流道内的停留时间,提高了流动性能;并降低了压缩段末端的压力降,提高了成型段上的压力降,增强了熔体的塑化性能,使制品变得更加紧密。     

机头流道的计算机分析(五)

熔体在机头内的流动分析对机头设计很重要,从流动分析导出的压力、流速、流量等表达式可导出流道尺寸的表达式,从而达到理论设计机头的目的。本节分析了一维流动的另一种情况,在圆环形流道中的流动,还分析了厚度变化的圆形流道、狭缝流道和圆环形流道中物料流动的处理方法。全文除对机头流道进行全面的流动分析外,还给出了大多数设计台式的计算机程序,这些程序都在Apple Ⅱ微机上试算过,效果良好。     

机头流道的计算机分析(四)

熔体在机头流道内的流动分析对机头设计很重要,从流动分析导出的压力、流速、流量等表达式可导出流道尺寸的表达式,从而达到理论设计机头的目的。本文分析了流道中的一维流动情况,并根据圆形流道和狭缝流道的流动表达式,分析了其它形状的流道的一维流动情况.全文除对机头流道进行了全面的流动分析外,还给出了大多设计公式的计算机程序,这些程序都在Apple Ⅱ微机上试算过,效果良好。     

不同工艺参数时快速降压口模的数值模拟

在微孔塑料连续挤出成型中,运用Ployflow软件对快速降压口模内熔体流动进行模拟分析,研究了不同CO2浓度、不同熔体体积流量对口模内熔体压力、速度分布及挤出胀大影响。结果表明,口模内熔体压力降在一定的范围内随着熔体体积流量的增大而增大,随着CO2浓度的升高而降低;一定范围内,CO2浓度对口模出口处熔体平均速度的影响不明显,而熔体体积流量对口模出口处熔体平均速度的影响很明显;对于挤出胀大的影响,CO2浓度不宜过高或者过低,2 %（质量分数,下同）时表现最佳;在一定熔体体积流量的范围内,熔体体积流量越高,挤出胀大表现得越不明显。     

A novel design for hot-melt extrusion pelletizers

In this work we investigated a novel die design for the scale-up of hot melt extrusion (HME) devices for direct pelletization of pharmaceutics. Therefore we analyzed the temperature distribution in a lab- and production-scale die as well as melt flow through the die. Finally we explored the possibilities of an inner rotating knife for stabilizing melt flow. The work was based on computational fluid dynamics for simulating non-Newtonian melt flow and corresponding temperature fields.The results show that a tight temperature control of the die material is necessary to guarantee a safe scale-up of the process. Even in lab-scale applications temperature inhomogeneities have been observed both experimentally as well as in the simulation. These inhomogeneities act as an trigger to destabilize melt flow and hence could lead to a shutdown of the process. The proposed inner rotating knife acts as a pulsating device and consequently is able to enhance process stability. However, due to heat dissipation in the small gap between rotor and stator, this device has to be fitted with a separate low-speed drive and cannot be coupled directly to the main extruder shaft.     

挤出机缝口模头流道系统的计算机辅助设计

本文概述了几种典型的挤出单一熔体的缝口模头的分配流道系统结构，并在流变学理论分析和对衣架型分配流道系统进行实际假设的基础上，采用特征数据法，对挤出单一熔体的衣架型缝口模头的分配流道（歧管）系统实现了计算机辅助设计，以生成最优化的衣架型缝口模头的分配流道系统。     

计算机模拟狭缝口模截面塑料熔体流动行为

采用有限元方法分析了狭缝口模截面内塑料熔体的流动状态，实现的过程是通过MATLAB编程．对比了矩形口模和改进口模在速度分布的差异和对流率的影响，并将计算分析结果直观地以图形、图像显示出来。     

A systematic approach for the design of a spiral mandrel die

An effective design strategy is presented for the determination of optimal flow channel geometry of a spiral mandrel die, which can produce annular, thin, and uniform products of polymer melt. This strategy includes two steps: First, a two-dimensional flow simulation associated with the Taguchi approach is applied to search several sets of die geometric parameters, from which process the flow uniformity is assessed. Second, the optimum one parameter set selected by further considering total pressure drop, mixing degree and residence time distribution (RTD). The strategy is illustrated through the design of a spiral mandrel die with four spirals traveling a full 360°, and the viscosity of polymer melt is assumed to be power law model. The results indicated that the design criteria such as high flow uniformity, low pressure drop, good mixing degree and narrow RTD are difficult to attain simultaneously. For a particular polymer melt, there exists a design window for the geometric parameters; within the window the geometric parameter set may satisfy most of the design criteria.     

衣架式流延模头内熔体流动与模具变形的三维耦合数值模拟

利用Polyflow软件对一种衣架式流延模头内熔体的流动和模具变形进行了三维耦合数值模拟。结果表明:衣架式模头中熔体的流动可视为歧管内(沿歧管方向)和狭缝中(沿挤出方向)的压力流的组合;模头狭缝表面在模具厚度方向的变形沿挤出方向近似为线性增加,而沿模具宽度方向为非线性减小;模具变形后的熔体出口流率由狭缝的实际间隙和扇形区出口处的压力共同决定,单位宽度的出口流率沿模具宽度方向先增加后减小。     

鱼尾型机头中熔体流动的三维流场分析

本文利用ANSYS和MATLAB软件，对鱼尾型片材机头中熔体的速度、压力、剪切应力和粘度的分布进行三维有限元模拟和分析。探知了熔体在流道内的运动规律及特点并分析其原因，对口模设计具有定的指导作用。     

基于正交试验与数值模拟的木塑异型材挤出机头流道设计方法

建立了一种基于正交试验与数值模拟的木塑异型材挤出机头流道的设计方法,其主要原理是在结合木塑复合材料流变数据的基础上,将异型材挤出机头流道的主要几何参数定义为正交试验的试验因素,利用正交试验设计方法对这些几何参数进行试验安排;使用Inventor软件三维参数化尺寸驱动系统实现流道模型的迅速建立;通过专业计算流体力学有限元分析软件Polyflow完成机头流道内熔体的模拟计算和仿真分析;选择适当的评价标准对模拟结果进行正交优化,最终获得机头流道的合理参数。依据这种方法,对立柱木塑异型材进行了机头流道的设计,最终得到其理想的设计结果。     

计算机模拟口模截面中塑料熔体的流动状态

采用ＭＡＴＬＡＢ软件编程模拟了口模中塑料熔体的流动状态，展示了塑料熔体在口模中的速度分布，分析了芯棒偏中对口模中塑料熔体速度分布的影响。并且研究了通过修正口模型形状来消除口模胀大现象。