不同螺杆接触状态下异向双螺杆挤出机的流道分布规律

目的:探索聚乳酸在异向双螺杆挤出机不同螺杆接触状态下的流道分布规律。方法:用Solidworks软件建立啮合螺杆、部分啮合螺杆和非啮合螺杆3种几何模型;运用POLYFLOW流体仿真软件进行数值模拟;对3种螺杆不同接触状态下聚乳酸流体的压力场、剪切速率场与黏度场进行对比研究。结果:部分啮合状态下的异向双螺杆挤出机对聚乳酸有较好的建压能力与分散混合能力。结论:聚乳酸在部分啮合状态下的挤出效果优于其他2种螺杆接触状态。     

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     

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。     

螺杆挤出机的混炼原理与混炼元件设计（下）

三、混炼螺杆的设计综上所述,混合物的质量(均匀度)可由条纹厚度来表征,而在一定条件下,条纹厚度主要为应变的函数,其值与应变成反比。传统的螺杆挤出机主要利用螺杆与机筒之间的间隙及相对运动,对物料施加剪切作用,并在一定温度下使之塑化融熔,再通过螺纹进行搅拌和推动混合物向前运动。相对而言,标准挤出机螺杆的混炼能力具有一定的局限性。据此,人们对标准挤出机螺杆进行过各种形式的改进,以提高其混炼能力。     

不同螺槽深度下异向双螺杆挤出机流道仿真分析

目的:讨论聚乳酸在异向双螺杆挤出机不同螺槽深度下的流道分布规律。方法:使用Solidworks软件建立3种不同螺槽深度的螺杆元件及其对应的流道模型，运用Polyflow流体仿真软件进行数值模拟，借助FieldView软件对后处理结果进行数值分析；并对3种不同螺槽深度状态下的异向双螺杆挤出机的聚乳酸流体的压力场、剪切速率场和黏度场，以及停留时间分布曲线RTD进行对比分析。结果:通过改变螺杆元件的齿根圆直径及其对应的流道直径可实现螺槽深度的改变，在其他条件相同的情况下，螺槽深度越浅，压力波动越大，剪切速率波动越大，但黏度波动越小；螺槽深度越深，轴向混合性能越高。结论:螺槽深度的变化对流场混合性能存在影响并具有一定的规律性，可根据试验选择混合性能全面的双螺杆挤出机进行实际生产。     

输送面团的螺杆挤出机的流量

<正> 螺杆挤出机与螺旋送料机不同,后者输送散料,闭式有封闭腔,但物料不能填满腔体,开式没有封闭腔。螺杆挤出机输送的对象是高粘度流体,或叫流动的固体。物料在螺杆挤出机中有物理变化,化学变化和生物化学变化.物料在螺杆挤出机     

植物蛋白螺杆挤压组织化技术的研究进展

螺杆挤压组织化技术是植物蛋白肉生产加工的主要方式,具有规模化、产业化、连续化、高效节能等优点。旨在对植物蛋白螺杆挤压组织化技术进行梳理,从螺杆挤压组织化技术及其设备方面综述了植物蛋白螺杆挤压组织化技术的研究进展,阐述了螺杆挤压组织化过程的影响因素。螺杆挤出机是植物蛋白挤压组织化加工的主要设备,螺杆为螺杆挤出机的核心部件,螺杆元件及螺杆构型对挤压压力、剪切力、扭矩和平均停留时间具有较大影响。温度、剪切力、压力、原料等都是影响植物蛋白螺杆挤压组织化过程的重要因素。     

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。     

挤出机螺杆的优化设计

本文分析了挤出机螺杆主要结构参数的基本功能，进而论述了普通螺杆最优化设计的目标、特点和方法，并对近年来的研究进展及应用进行了简要的评述。     

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。     

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。     

不同温度状态下啮合异向双螺杆挤出机的流道分布规律

为探索等温与非等温状态下啮合异向双螺杆挤出机的流道分布规律,采用Solidworks三维建模软件建立啮合异向双螺杆的物理模型,在Polyflow分析软件中进行相应的数值模拟。结果表明:在等温问题中,随着双螺杆转速的增加,出口方向上的压力、黏度、剪切速率变化趋势不同;在非等温问题中,挤出方向从入口到出口温度呈线性增加的趋势,并且沿着径向向外的方向,温度逐渐增加。     

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。     

基于ANSYS的带行星轮同轴变速单螺杆挤出机三维流场分析

运用ANSYS/CFX软件对带行星轮同轴变速单螺杆挤出机流道进行分析,并与普通单螺杆进行对比.结果表明:相较于普通单螺杆,新型同轴变速单螺杆挤出机的建压能力更好,物料在螺杆中的停留时间更长,有利于物料更好地混合,表明带行星轮同轴变速单螺杆可局部降低物料运输速度,增加物料混合能力以及螺杆建压能力.     

正向螺纹元件组合对反向螺纹元件熔体输送特性的影响

目的：探究熔体输送段正向螺纹元件间的不同组合对反向螺纹元件的熔体输送特性的影响。方法：通过改变导程构建两种不同模型,使用SolidWorks软件建立三维模型,使用Polyflow软件对两种模型在熔体输送段的挤出过程进行数值模拟,分析不同导程下螺纹元件的螺槽宽度及螺棱厚度对流场的影响及不同转速下流场的变化,通过实验验证转速对物料混合效果的影响。结果：所构建的模型均可使熔体通过反向螺纹元件;在相同螺杆转速下,由大导程螺纹元件构建的模型一建压能力和输送能力强于由小导程构建的模型二;模型一在分散混合能力上优于模型二,在分布混合能力上弱于模型二;在两端压差相同的情况下,增加转速可以提高物料的分散混合效果。结论：在聚乳酸改进加工过程中采用模型一且提高螺杆转速可进一步破碎物料,提高挤出物的质量。     

基于Fluent单螺杆榨油机主压榨段流场仿真研究

为研究单螺杆榨油机在压榨过程中,榨膛内部油料与榨螺相互作用产生的流场分布及变化规律,建立了榨螺和流体域的物理模型。在Fluent软件中采用k-e模型及SIMPLEC求解器进行有限元仿真求解,获得油料在主压榨段的压力场和速度场分布,并通过流固耦合分析,得到榨螺受油料挤压发生的受力变形情况,以及榨螺在压榨过程中易发生较大变形和应力集中的位置。