欧姆形对称型双螺杆的参数化建模与数值模态分析

针对已有螺杆型线方程参数化建模过程复杂、时间长的问题。根据型线的设计原则与要求,利用坐标系转换,构建了一种易于参数化建模且密封性、啮合性好的欧姆(Ω)形对称型端面型线方程,方程的滚圆相对于节圆的公转角t,根据螺杆传动几何关系推导并界定范围;以Visual Basic程序设计语言为开发工具,三维软件Solid Works为二次开发平台,实现了螺旋套的参数化实体建模;建立了螺杆的固有特性分析模型,用ANSYS软件对螺杆的轴承处进行了刚性与弹性约束下的模态分析,并考虑了不同的弹性单元刚度对固有频率的影响。结果表明:弹性约束下螺杆的固有频率明显降低,2种约束下的振型一致,弹性单元的刚度对弹性约束下的固有频率没有影响。文中研究为双螺杆泵型线改进设计及螺杆模态分析提供理论依据,大大提高设计效率。     

二阶双螺杆挤出机流场分析

在阶梯状双螺杆挤出机参数一定情况下,利用三维软件建立实体模型,在ANSYS Workbench有限元软件Fluent模块中,分析阶梯状双螺杆挤出机中熔融段速度分布、压力分布、流体迹线分布的情况。     

双螺杆食品挤出机螺杆间隙分析

在双螺杆食品挤出机中,由于两根螺杆的连续啮合,形成若干种间隙,产生互不关连的半封闭C型腔室,使得研究单螺杆挤出机的螺槽连续假设不能适用。提出以正确分析、计算、选择双螺杆形成的四种间隙,即侧面间隙ε,四面体间隙Δ,压延间隙σ以及螺棱间隙δ,作为设计双螺杆挤出机的基础。     

啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆构型对其流场的影响

目的：探究啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆构型对流场的影响,改善聚乳酸的材料性能。方法：应用Solidworks软件建立双头螺纹元件的几何模型,在Polyflow中进行数值模拟,借助Fieldview软件对仿真结果进行后处理分析,并对比剪切速率场、压力场、速度场、黏度场以及停留时间分布曲线RTD,得出螺槽深度对流场的影响。结果：在中心距相同的情况下,通过改变螺纹元件的外径和内径之比改变螺槽深度,在相同的工艺条件下,同向双螺杆流道内各物理场以及混合性能均存在较大差异;与构型二相比,构型一的剪切作用更强,但构型二的建压能力更好;挤出过程中,构型二轴向混合能力较好但自清洁能力较差,而构型一轴向混合能力较差、自清洁能力较好。结论：螺槽深度的改变对流道混合性能有着一定影响且存在规律性,可有效指导双螺杆挤出机螺纹元件的设计。     

轴流式核主泵流场数值分析与试验研究

以某核电站轴流式核主泵为对象,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型对其内部流场进行数值模拟,并与模型试验结果进行比较,验证了数值计算的有效性和准确性。进而分析了不同工况下导叶和泵壳段各自的损失,揭示了主泵内流场的流动特点,为核电站主泵的性能分析和优化设计提供了有益的参考。     

双螺杆磨浆机螺纹元件三维流场分析

建立了双螺杆磨浆机中螺纹元件流道的三维几何模型,利用FLUENT有限元软件对悬浮液纸浆在流道内的流动状态进行了模拟分析,得出了速度场和压力场.在此基础上,对剪切速率及剪切粘度进行了模拟计算.结果表明,纤维物料通过正向螺纹段时,受到较大的挤压和剪切,促使纤维分离并帚化分丝;纤维物料通过反向螺纹时,同样受到剪切,并能使物料匀整化.     

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。     

双螺杆挤出机流道流场和操作参数的数值模拟研究进展

双螺杆挤压膨化技术是一种先进的物料挤压成型技术,在聚合物和食品加工领域有着广泛的应用前景。研究物料在流道内挤出流动状态和特性,对改进双螺杆挤出机的几何结构和操作参数有重要意义。本文围绕双螺杆挤出机流道仿真模型适用性分析、螺杆几何结构数值模拟和操作参数仿真分析等内容梳理了流场仿真结果,重点分析了影响流道内流动状态的因素。并对进一步优化数值模拟算法、建立品质指标关系和实现可视化研究方面提出了挤压机未来研究的建议,为更好的控制挤压过程、预测挤压结果提供借鉴和参考。     

啮合异向双螺杆挤出机中螺杆端面结构参数对聚乳酸流场的影响

目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用Polyflow软件进行流场模拟计算,最终借助Fieldview软件提取流场分布结果,对比分析修正时螺纹元件端面上结构参数的调整对剪切速率场、黏度场和速度场的影响。结果:修正时螺纹元件的结构参数经两种方式调整后均会对聚乳酸流场造成影响;两种对结构参数的调整方式均在不同程度上减小了流道内的剪切速率梯度,方式一还造成了流道内聚乳酸的黏度降低。结论:从对剪切速率场、黏度场和速度场的影响上看,经方式一调整后的螺纹元件更有利于挤出,而经方式二调整后的螺纹元件实体构型更贴近螺纹元件理论构型。     

啮合同向差速双螺杆挤出机挤出聚乳酸流场分析

目的：探究不同差速比的螺杆组在流道性能上的差异,明确差速对聚乳酸材料挤出性能的影响。方法：应用Solidworks软件建立4组差速双螺杆组,通过Fluent软件进行网格划分和有限元数值模拟,使用CFD-post软件分析计算结果,并对其性能进行验证。结果：当进出口压力分别为0.2,0.5 MPa,单头基准转速为30 r/min时,差速比为1∶2和1∶3的螺杆在不同性能下各有优劣,螺杆的产量和机筒内压力在差速比为1∶2时具有优势,螺杆的混合能力在差速比为1∶3时具有优势。结论：对比传统双螺杆挤出机,差速双螺杆挤出机对聚乳酸材料的挤出性能为正向影响,可作为全新的聚乳酸改性设备。     

基于CFX的同轴变速双螺杆挤出机三维流场分析

目的：分析物料在改良后的同轴变速优化双螺杆挤出机流道中的工作状态。方法：运用ANSYS/CFX模拟分析双螺杆挤出机流道数值,得到物料的运动情况,并与传统双螺杆进行对比,通过宏观压力场、宏观速度场、速度流线图、速度矢量图对比分析两种螺杆的性能。结果：同轴变速优化双螺杆的建压能力、混合性能明显优于传统双螺杆,通过中段的减速输送可有效延长物料运输时间。结论：新型优化双螺杆在保留传统双螺杆优势的情况下,额外提升了建压能力和混合性能。     

同向全啮合双螺杆植物蛋白挤出机不同螺杆元件的仿真分析

为了明确和量化同向全啮合双螺杆挤出机各螺杆元件的功能,增加配置用于生产植物基肉双螺杆挤出机螺杆的合理性,以低温脱脂花生蛋白粉的物性参数为条件,对SLZ36型挤出机的3种元件长度为32 mm的螺杆元件双头螺旋元件、5啮合盘啮合元件及3齿形盘齿形元件的剪切速率、混合指数、物料停留时间、最大剪切应力分布进行仿真分析。采用Solidworks软件建立元件的几何模型,应用Gambit软件进行模型的网格划分及网格质量分析,在Polyflow软件中进行数值模拟,通过Fieldview软件对仿真结果进行后处理分析。结果表明：通过混合指数分析得到3种螺杆元件对物料的混合性能大小为齿形元件>啮合元件>螺旋元件;通过物料停留时间分析得到3种螺杆元件的轴向混合性能大小为齿形元件>螺旋元件>啮合元件;通过剪切速率及平均最大剪切应力分析得到对物料的剪切性能大小为啮合元件>螺旋元件>齿形元件。进行植物基肉双螺杆挤出机螺杆组合时,针对目前整个螺杆配置螺旋元件最多的情况,在进行物料更换时可以合理地配置啮合元件以增加螺杆剪切能力,配置齿形元件以增加螺杆的混合能力。     

气流槽聚型集聚纺纱系统流场的数值分析

为了探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的集聚过程和机制,以气流槽聚型紧密集聚纺纱系统为基础,采用3D CFD技术建立了集聚区域的计算流体动力学模型,解析了集聚区域内流场的静压分布及速度分布规律.研究结果表明:须条进入凹槽入口前,只受气流集聚作用,当进入凹槽后,受到气流集聚及凹槽形状集聚共同作用;集聚区域内凹槽的气流分布并不均匀,越接近凹槽底部,气流的速度和静压分布变化波动较大,这主要是由集聚区圆孔的数目引起的.     

油辣椒制品流场数值分析

为研究油辣椒制品的均匀灌装技术,以油辣椒制品的均匀搅拌为研究内容,以油辣椒固液二相流混合物为对象,分析平直桨叶倾角分别为0°、30°、45°、60°时的搅拌效果。以Fluent软件为计算平台,对运算结果进行分析得到,桨叶倾角30°时搅拌效果较理想,但底部仍存在局部搅拌死角。减小桨叶与搅拌槽底部距离后重建模型,结果表明,混合物流动情况进一步改善,固相在混合物中分布均匀,与预期效果相符。可将此方法作为油辣椒制品自动化灌装技术的研究数值计算方法。     

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 :三螺杆挤出机的物料输运能力及混合能力都好于双螺杆挤出机     

熔喷双槽形喷嘴内部通道气体流场数值模拟

熔喷双槽形喷嘴气槽出口处宽度方向上的气体速度分布均匀性受内部气流通道结构的影响。为探究喷嘴内部通道结构对气体速度分布均匀性的影响,采用数值模拟的方式对喷嘴内部气流通道的气体流场进行数值计算。用ANSYS软件中的Workbench平台建立出贴合实际的三维流场模型,并划分出符合网格质量要求的网格。在Fluent软件中设置求解器类型及定义边界条件,进行数值计算。结果表明：气体在由气腔1流入通气孔A时,在通气孔A₁至A₄出口处的速度峰值及温度谷值各有不同,分布趋势表现为越靠近喷嘴外侧的气孔出口处速度峰值越大、温度谷值越小,越靠近喷嘴中部的气孔出口处速度峰值越小、温度谷值越大。且通气孔B出口处的速度峰值及温度谷值受通气孔A的影响,也呈现出与通气孔A出口处相同的分布趋势。     

基于ANSYS/CFX渐加速双螺杆设计及三维流场分析

目的:提高双螺杆挤出机的混合效率和工作性能。方法:设计了一种内嵌行星轮系和安装捏合块的新型双螺杆挤出机,并用SolidWorks建立三维模型,以有限体积法为基础,用ANSYS/CFS有限元分析软件对其流道进行分析。获得其宏观压力图、速度矢量图、速度流线图并与传统双螺杆挤出机三维流场进行对比。结果:在行星轮系和捏合块的渐加速作用下,渐加速双螺杆挤出机的混合性能和工作效率要明显优于传统双螺杆,经计算渐加速型双螺杆比普通双螺杆提高20%～25%。结论:渐加速双螺杆在不断加速的过程中使得物料在机筒内停留的时间变短,从而提高产量且减少耗能,捏合块的加入更使得物料可以得到更好的剪切。     

螺距变化对异向双螺杆挤出机流场影响的仿真分析

目的：以聚乳酸（PLA）为例,研究螺距变化下的异向双螺杆挤出流道的分布规律。方法：在Solidworks中根据理论端面曲线方程并修正,绘制变螺距与不变螺距两种三维模型,使用Workbench软件对两种螺杆构型使用扫略网格方法生成所需要的分析模型,再使用Polyflow流体仿真软件进行实际情况的模拟得到后处理结果,使用FieldView软件进行最终结果分析;研究聚乳酸流体在模拟条件下的压力、剪切速率以及黏度。同时使用Polystat统计模块对停留时间分布曲线RTD进行分析。结果：在其他条件相同的情况下,相比于不变螺杆,变螺距螺杆的压力变大,剪切速率和黏度波动增加,轴向混合性能提高,但自清洁能力降低。结论：螺距变化对聚乳酸来说存在一定的影响,但过大的螺距变化往往产生不利的影响,因此,需要结合实际情况具体设计合适的变螺距螺杆以提高产量和质量。     

同向啮合型双螺杆挤压机挤压过程分析

对同向啮合型双螺杆挤压机内挤压过程进行了研究 ,并分析不同双螺杆挤压机之间的关系和影响因素 ,从公式中推出挤压机内物料完全充满段对挤压机生产和设计的影响