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。     

三层复合共挤出板材机头流道的流场分析

多层复合共挤出板材可使多层具有不同特性的物料在挤出过程中彼此复合在一起,使制品兼有几种不同材料的优良特性、节约优质原材料、降低成本,因而其应用越来越广泛。以PP/RPP/PP三层共挤出板材为例,建立了三层共挤出板材机头的几何模型,应用ICEM CFD对模型进行了网格划分,采用有限元方法对非牛顿流体在共挤出板材机头流道内的等温流动过程进行了三维数值模拟。结果表明:在导流板结束的汇合处存在次流动;层间界面在导流板结束的汇合处发生了一定程度的扭曲;在机头出口端面上,界面1和2均有向中间层偏移的趋势,界面2出现了黏性包围现象。     

非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道三维流场分析

利用ANSYS有限元分析软件对并列型和错列型非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上，对剪切速率，剪切应力及剪切粘度进行了模拟。同时将并列型和错列型的模拟结果进行了比较，对其输送能力和混合能力进行了分析。     

物性参数对三层共挤出机头流道流场的影响

以PP/RPP/PP三层共挤出板材为例,采用有限元方法对非牛顿流体在共挤出流道内的等温流动过程进行了三维数值模拟。重点分析了三层复合共挤出板材机头流道中每层物料黏度比和松弛时间比对出口界面位置偏移的影响。数值模拟分析结果表明:随着物料黏度比的增大,出口界面越来越稳定。熔体层间物料黏度差异越小,界面位置越接近理想界面。随着物料松弛时间比的增大,出口界面越来越稳定;熔体层间物料松弛时间差异越小,界面位置越接近理想界面位置。     

环形微纳层叠挤出模具的结构设计与流场分析

微纳层叠挤出技术通过对高聚物材料微观形态进行调控来提高多方面的性能,例如力学、阻隔性能等。针对目前微纳层叠挤出技术中层叠模具单位体积内层叠单元较少,流量较低的情况,提出了一种将层叠单元进行环向布置的创新设计思想。设计了用于环向布置的层叠单元流道结构,并提出了模具内单组层叠单元环向布置与多组层叠单元环向布置的具体方案。设计表明,在相同体积下该结构可以布置更多的层叠单元,流量是传统设计的4倍。同时,流道长度为传统设计的60%。利用Polyflow软件对层叠单元的流道进行了数值模拟,结果表明流道压力和速度分布均匀,整体压力降较低。     

非啮合双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析——轴向循环流场分析（Ⅰ）

引入了轴向循环流动的概念,且利用ANSYS有限元分析软件对非啮合双螺杆挤出机轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上,分析了螺杆转速及轴向循环长度对输送特性及混合能力的影响,同时还对剪切粘度、剪切速率及剪切应力进行了模拟。     

啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析—轴向循环流场分析（Ⅱ）

介绍了作者在啮合同向双螺杆某一轴向位置设置一非啮合段（且该段其中一根螺杆是反向螺纹元件）,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合同向双螺杆挤出过程中,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上,还对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟,并将各模拟结果与未引入轴向循环流的啮合同双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道的模拟结果进行了比较。     

微层共挤出吹塑技术

微层技术可能为那些专攻于产品核心后期消费回收（PCR）的模塑机械商带来利益。运用微层技术能将PCR划分成层并在层间交替以原始聚合物,如此可以降低塑件性能的遗失。     

层叠流道中聚合物共挤过程的数值模拟

采用Bird-Carreau本构方程,利用Polyflow分析软件对尼龙6(PA6)/三元乙丙橡胶(EPDM)熔体在叠层流道中的共挤过程进行了三维等温黏弹数值模拟,对比分析了2种熔体在不同体积流率下在叠层流道中的压力场、速度场和层间界面位置和形貌的情况。结果表明:入口体积流率的变化对界面的位置和形貌有很大影响,当PA6和EPDM的入口体积流率分别为Q1=Q2=1.5 mm3/s时,PA6熔体在流动过程中逐渐侵入到EPDM熔体的流动空间中,出现界面偏移现象;当PA6和EPDM的入口体积流率分别为Q1=1 mm3/s,Q2=2 mm3/s时,无界面偏移现象,共挤物形态良好。     

啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析——轴向循环流场分析（Ⅱ）

介绍了作者在啮啮合异向双螺杆某一轴向位置设置一非啮合段（且该其中一根螺杆是反向输送元件），从而将轴向循环流动的概念引入到啮合异向双螺杆挤出过程中，并利用ANSYS有限元分析软件对啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛顿流体等流动进行的三维模拟分析；在得出速度场和压力场的基础上，对剪切速率，剪切应力及剪切粘度进行了模拟，并将各模拟结果与未引入轴向循环段的啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道的模拟结果进行了比较。     

啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析——轴向循环流场分析(Ⅲ)

介绍了作者在啮合异向双螺杆某一轴向位置设置一非啮合段 (且该段其中一根螺杆是反向输送元件 ) ,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合异向双螺杆挤出过程中 ,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行的三维模拟分析 ;在得出速度场和压力场的基础上 ,对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 ,并将各模拟结果与未引入轴向循环段的啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道的模拟结果进行了比较。     

非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道三维流场分析——等温牛顿模型

利用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件对非啮合双螺杆挤出机螺纹元件中的牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上,分析了不同几何条件及操作条件对输送特性及混合能力的影响。     

挤出流道在UHMWPE挤出过程中的优化分析

在超高分子量聚乙烯柱塞式挤出成型过程中,运用Polyflow软件对挤出流道内熔体流动进行模拟分析,研究了不同几何尺寸流道对熔体的压力场及剪切速率场的影响。结果表明:在挤出流道内,熔体压力降和剪切速率随着缓冲段横截面尺寸和过渡段坡度的减小而减小。因此,设计针对超高分子量聚乙烯在柱塞式挤出过程中的挤出流道时,为了能够减低能耗、增加制品表面质量,应尽量减小缓冲段横截面尺寸和过渡段坡度。     

微层挤出机头的流道建模与仿真研究

以微层挤出机头中片材管坯渐变圆形管坯作为研究对象,建立其挤出加工过程的数学模型,并利用仿真软件Polyflow模块对微层挤出机头流道的流场进行建模和仿真研究,仿真结果为微层机头流道的结构设计与优化提供了理论基础和实践指导。     

啮合同向双螺杆挤出过程六棱柱元件三维流场分析

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机中的新型螺杆元件－六棱柱元件（FTX Polygon)进行了三维等温非牛顿流场模拟分析，并与捏合块元件的流场分析结果进行了对比，得到了在相同压差下六棱柱元件比捏合块元件产率高、剪切速率场更均匀且两种元件分散混合能力相近的结论。     

两端进料式宽幅片材挤出机头流道流场分析

建立两端进料式宽幅片材挤出机头流道三维几何模型,并对物料在流道内的流动进行数值模拟.模拟结果表明,流道内部压力在沿挤出方向递减的同时逐渐趋于横向均匀.高度分别为5和8 mm的阻尼部分对比分析表明,适当调整阻尼部分高度,可影响出口区域挤出速度横向分布,使横向挤出压力和速度更均匀.     

微纳层叠挤出技术的研究进展

综述了近年来微纳层叠挤出技术及其制品性能,重点介绍了国内外微纳层叠挤出技术发展历程及微纳层叠挤出制品在力学性能、光学性能、阻透性能、导电性能等方面的研究进展,为今后微纳层叠挤出技术的研究以及开发新型功能复合材料提供依据。     

层叠单元流道对纤维取向作用的数值模拟

基于广义非牛顿流体本构方程,建立了纤维增强聚合物三维层叠单元流道注塑成型充填阶段数学模型,采用Moldex3D对短纤维增强复合材料在层叠单元流道中的注塑流动过程进行模拟,研究了层叠单元流道对纤维流动取向的影响。结果表明:入口处的纤维从开放领域进入较窄领域,取向呈随机分布状态;进入流道后,表层纤维取向度迅速提高;在接近流道出口处,纤维取向度降低,在出口截面的两侧和中间部分均出现了随机取向纤维。