相似放大理论在大型啮合同向旋转双螺杆挤出机设计中的应用

应用"当量直径"的方法,分析了在啮合同向旋转双螺杆挤出机内高聚物融体热传递相似、混合相似和剪切相似(Maddock)的条件,得到了3组主要性能参数相似放大的关联式.用此关联式对两类大型啮合同向旋转双螺杆挤出机系列的主要性能参数进行了预测,预测结果与实际较为吻合.     

同向旋转双螺杆挤出机相似放大参数优化深入探讨

采用FEM与正交试验设计相结合的方法,分别将20和72同向旋转双螺杆挤出机作为基准机型和目标机型,选用螺槽深度、螺杆转速和螺杆与机筒间隙作为试验因素,将产量、比能耗、最大剪切应力和平均停留时间作为评价指标,综合分析了不同几何参数对各个指标的影响,得出目标机型最优几何参数水平组合。     

啮合同向双螺杆挤出机简介

本文简要介绍了同向双螺杆挤出机的起源,发展以及所具有特点,重点介绍了捏合块区域的三种混合作用。     

啮合同向双螺杆挤出机新型螺杆元件的结构和性能

概述了啮合同向双螺杆挤出机新型螺杆元件的结构和性能,并对螺杆元件今后的设计提出了看法。     

啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件三维流场分析

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析,通过速度场求出了流量及回流量,并求出拉伸速率,剪切速率及剪切应力来衡量混合效果,得到了机筒表面和啮合区的压力分析,找出了螺纹的导程,间隙及两端压差等参数对挤出机混合效果的影响。     

啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆流场仿真分析

根据啮合同向双螺杆几何学,运用Solid Works三维建模软件建立螺杆的实体模型。采用190℃聚乳酸熔体作为流体,通过ANSYS软件划分网格得出有限元模型,然后在Polyflow里进行仿真,分别得到了两种不同截面的螺纹元件的流场模拟结果。分析对比了压力场,速度矢量场、剪切速率场和黏度场,得出螺棱厚度对流场的影响。结果表明,I型截面螺杆的建压能力强于II型截面螺杆。II型截面的剪切能力强于I型截面的剪切能力,II型截面增强了螺杆的分散混合能力。     

啮合同向双螺杆挤出机运转条件

啮合同向双螺杆挤出机具有优异的混合性和良好的适应性，是当前用于聚合物改性（共混、填充、增强、反应挤出）的首选连续混合设备之一，在挤出设备中使用最普遍。在用户中最常见的是，一台设备往往用到老，更换产品只通过更换机头来实现。而实际上，啮合同向双螺杆挤出机具备一个极优异的性能：其组合式螺杆和机筒具有“万能”性——即通过改变螺杆和机筒组合顺序，实现对不同物料、配方的最佳使用效果。     

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件中物料停留时间计算

采用有限元方法对啮合同向双螺杆挤出机的普通螺纹元件流动进行了三维等温非牛顿模拟计算，根据流场计算所得到的速度场通过编程计算得到了物料在螺纹元件中的三维流动路径，利用物料的三维流动路径计算结果分析了普通螺纹元件中物料的停留时间分布和平均停留时间随螺杆转速和挤出机产量的变化规律。     

啮合同向双螺杆挤出机技术难点与对策

本文介绍了啮合同向双螺杆挤出机的发展过程、整机的性能指标及技术难点,并提出促进啮合同向双螺杆挤出机技术进步的建议。     

同向啮合双螺杆挤出机捏合块流道三维流场分析

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的捏合块流场部分进行了三维模拟分析。通过速度场求出流量 ,并求出拉伸速率、剪切速率及剪切应力来衡量混合效果。得到了机筒表面和啮合区的压力分布 ,找出了捏合盘几何条件 (间隙、错列角 )及操作条件 (转速、压差等 )对挤出机混合效果的影响。     

大型同向旋转双螺杆挤压造粒机的相似放大理论

借鉴单螺杆挤出机相似放大理论,应用"当量直径"的方法,对9种典型相似放大方法进行了综合评价.基于CW&P公司ZSK Mc系列大型机的设计特点和技术数据,分析了相似放大方法在实际中的应用,提出了大型同向旋转双螺杆挤压造粒机的相似放大方法,宜采用螺杆线速度保持恒定的准则.     

啮合同向双螺杆挤出机偏心六棱柱元件混合性能的研究

提出了一种新型的偏心六棱柱元件,并对其混合流场进行三维非牛顿等温模拟;比较了六棱柱元件和偏心六棱柱元件的混合性能,同时通过添加10 %（质量分数,下同）玻璃纤维增强的聚碳酸酯共混改性实验,对两者的混合效果进行了评估和表征。结果表明,由于流场中引入了明显的拉伸流动,偏心六棱柱的分散和分布混合能力优于六棱柱元件,所制备的玻璃纤维增强材料的韧性提升超过40 %,并且热变形温度提高了7 ℃。     

三螺杆挤出机与双螺杆挤出机混合性能的比较

利用聚合物流体分析软件Polyflow,对倒三角形排列的三螺杆挤出机和等规格的双螺杆挤出机的混合性能进行了深入分析。通过计算不同角度的拟稳态流场,采用示踪粒子法对聚合物熔体在流场中的动态混合情况进行三维等温数值模拟,在此基础上对粒子轨迹进行统计后处理,并分别采用混合指数、面积伸展率和停留时间分布表征流场的分散混合能力、分布混合能力和轴向混合能力,进而比较两种挤出机的混合性能。另外,在实验条件与模拟条件相同的情况下,进行了实验验证。模拟结果表明,三螺杆挤出机各方面的混合性能均优于双螺杆挤出机。实验结果表明,实验数据与模拟结果基本一致。     

高分散混合元件设计及混合性能的研究

根据啮合同向双螺杆挤出机的啮合原理,设计了一种高分散混合双螺杆元件。运用Polyflow有限元分析软件对该双螺杆元件的3种螺杆构型的流场进行了模拟分析,并且对这3种螺杆构型进行了实验研究。研究表明,错列角为150°的元件的分散混合性能最好,其次是错列角为30°的元件,错列角为90°的元件的分散混合性能最差。     

脱挥型双螺杆挤出机螺杆组合构型对脱挥效果的影响

通过脱挥理论的分析得出螺杆组合影响脱挥效果的原因,从传质面积、停留时间和剪切速率3个方面对纯螺纹元件组合和带开槽元件组合进行了比较,并在实验中比较了脱挥段分别设置两种组合的脱挥效果,结果表明:螺杆组合对脱挥效果的影响十分明显,在脱挥段设置带有开槽螺纹元件的组合比设置纯螺纹元件组合脱挥效果更好。     

同向啮合双螺杆固体输送特性的可视化研究——螺纹元件的粉料输送

利用可视化的啮合同向双螺杆实验挤出机,对挤出过程中不同操作条件下粉状聚合物在螺纹元件中的输送特点、输送机理和输送能力进行了实验研究,并对不同导程的螺纹元件组合在计量和溢流加料时的输送能力进行了分析。     

非啮合多过程元件的实验研究

对非啮合多过程元件(NI-MPE)进行了一系列的实验研究，证明了用有限元分析软件对包括非啮合多过程元件组合流道流场分析的方法是可行的，得出的结果是可靠的。实验结果还表明：采用非啮合多过程元件螺杆组合得到的试样的力学性能均比采用常规螺纹元件螺杆组合得到的试样的力学性能好。     

基于混炼等效的双螺杆挤出机扩能改造方法的研究

基于混炼能量等效原理对双螺杆挤出机扩能改造方法进行研究,利用有限元分析方法,借助平均解聚功、面积拉伸对数和修正的Lyapunov指数等参量评价混炼流场的混合特性。结果表明,当挤出机产量提高15%时,通过在混炼段末端增加两个捏合盘可以使最终混炼效果与产量提高前等效。