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 时可达到较好的混合效果     

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，制造和使用销机筒挤出析工程技术人员参考。     

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%～40%;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,当混合效果达到一定值后则不再提高.     

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。     

橡胶销钉机筒冷喂料挤出机的开发

橡胶销钉机筒冷喂料挤出机的开发     

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。     

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,销钉式挤出机的挤出特性与螺杆上有切口的挤出机的挤出特性相似。     

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。     

销钉双螺杆挤出机的结构研究与流场分析

本文在传统的双螺杆挤出机和销钉机筒挤出机的背景下,综合两种挤出机的性能特点,在啮合型双螺杆挤出机的挤出段增加部分销钉,提出了销钉双螺杆挤出机的构想,以加强胶料的剪切塑化作用.并分析了对称销钉排布与非对称销钉排布结构的流场分布,通过仿真计算,非对称销钉排布结构,其剪应力和剪切速率的整体分布优于称销钉排布结构.     

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20 r·min-1时,χ的变化具有规律性,S的变化趋势与小于20 r·min-1时相反.     

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。     

NGD反应器气相流场及能耗特性研究

高倍率灰钙循环脱硫(NGD)技术具有投资和运行成本低、占地面积小、节水和可避免有色烟羽等优点,在燃煤工业锅炉领域具有较好的发展前景,而已有研究主要关注脱硫反应过程及其影响因素,尚缺乏对NGD反应器内流场和能耗的认识。笔者基于熵产分析方法建立了NGD反应器能耗的定量分析模型,NGD反应器能耗包含因烟气散热引起的能耗和黏性流体流动引起的能耗,其中,黏性流体流动引起的能耗包含湍流耗散和壁面摩擦,此外,由于NGD反应器高度达20 m以上,其进、出口压降还应考虑位置势能变化,因此,NGD进、出口压降包含位置势能变化、湍流耗散和壁面摩擦引起的压降。以某30 t/h煤粉工业锅炉配套的NGD反应器为研究对象,采用CFD方法模拟脱硫反应器内的流场分布,并在此基础上通过能耗分析模型研究脱硫反应器内的能耗组成和分布。结果表明,CFD方法和能耗分析模型计算的NGD进、出口压降与测量值的偏差分别为0.4%和9.6%,因此,CFD方法和能耗分析模型能较为准确地预测脱硫反应器内黏性流体流动引起的能耗,NGD反应器内黏性流体流动和烟气散热引起的能耗分别占NGD总能耗的96.2%和3.8%,可见黏性流体流动对NGD能耗起主导作用,位置势能变化、湍流耗散和壁面摩擦引起的压降分别为237.6、347.4和57.5 Pa,可见湍流耗散对NGD反应器能耗起主导作用。将NGD反应器划分为上部主体反应区、中部加速区和下部烟气入口区,由于黏性流体流动过程中的能量耗散来自不同流层速度差引起的摩擦耗散,因此能耗大小主要取决于不同流层间的速度梯度,而中部加速区平均速度较大且流场分布极不均匀,导致单位体积湍流熵产远高于其他区域,因此其体积虽仅占3.6%,但其熵产占NGD反应器总熵产的53.8%;上部主体反应区速度分布较为均匀且平均速度较小,但其体积占NGD反应器体积的83.3%,因此中部的熵产仍然较大,占总熵产的40.1%;下部烟气入口区流场分布极为不均匀但平均流速较小,单位体积熵产率从下往上逐渐增大,其体积比为13.1%,熵产占总熵产的比值为6.1%。可见,上部和中部是能耗的主要区域,尤其是中部加速区是降低NGD反应器能耗的主要目标区域。