啮合异向双螺杆挤出过程熔体输送段常规螺纹元件3D流场分析

作者对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件在充满熔体情况下的三维、等温、非牛顿流场进行FEM计算模拟的研究结果。所建物理模型包括螺槽区、啮合区和四个间隙 ;边界条件为真实的速度和压力边界条件 ;借助AN SYS有限元求解器进行流场计算 ,得到计算域的速度场、压力场和粘度场 ;利用以上流场计算结果 ,对常规螺纹元件的挤出特性和混合特性进行了分析     

用解析法近似描述啮合异向双螺杆熔体输送行为

从简化模型出发，参照已有的流速分布数值计算，求出了Ｃ形小区内熔体流速分布的近似解析解，并由此导出了熔体输送段中的轴向力、扭矩、功耗和比功耗的计算式。和数值计算相比，由于其具有解析形式，因而直观地反映了熔体输送特性参数与其它有关参数间的关系，便于实际运用。     

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。     

非啮合异向旋转双螺杆挤出过程可视化研究（Ⅰ）──固体输送模型化

文章介绍了作者借助于机筒顶部装了若干玻璃视窗的非啮合异向旋转双螺杆挤出机得出的可视化研究结果，包括挤出过程的可视化现象以及固体输送的模型化。     

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。     

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。     

异向旋转啮合型双螺杆挤出机熔体输送机理的研究

迄今国外的研究者们在平行平板模型和压延理论的基础上已建立起某种理论模型来计算异向旋转啮合型双螺杆挤出机熔体输送段中 C 形小室的产量和压力降。本文作者描述了一种关于 C 形小室的新的物理模型,该模型把螺槽区和四个间隙联系起来,反映了异向旋转啮合型双螺杆挤出机螺杆几何参数的变化以及主要流动和漏流之间的关系。作者提出了根据 C 形小室和口模产量—压力特性来决定完全充满的C 形小室数和熔体输送工作点的方法,该方法使得计算熔体输送区的总压力降、总扭矩和总功耗成为可能。将实验结果和理论计算进行比较证明:该模型在决定压力降,扭矩,功耗和 C形小室充满数方面,对现有模型来说是一大改进。     

非啮合异向旋转双螺杆挤出过程可视化研究（1）：固体输送模型化

文章介绍了作者借助于机筒顶部装子若干玻璃视窗的非啮合异向旋转双螺杆挤出机得出的可视化研究结果，包括挤出过程的可视化现象以及固体输送的模型化。     

啮合异向双螺杆挤出过程停留时间分布实验研究

通过对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件螺杆组合及引入轴向循环段的螺杆组合停留时间的实验研究，分析了轴向循环段的引入对啮合异向双螺杆挤出过程停留时间及其分布的影响。     

非啮合异向旋转双螺杆挤出过程可视化研究Ⅱ—熔融过程分析

本文在全程装有视窗的异向旋转、非啮合双螺杆挤出机上进行的可视化实验基础上,描述了这种双螺杆熔融过程的基本特征及熔融现象与操作变量之间的相互关系。     

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。     

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。     

啮合同向双螺杆挤出过程非啮合开槽螺纹元件组合流道三维流场分析

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程包括非啮合多过程螺纹元件（NI-MPE）组合流道进行了等温非牛顿三维流场模拟分析，得到了包括NI-MPE元件的组合流道的压力场、速度场、剪切速率场和剪切应力场，并与包括非啮合常规螺纹元件的组合流道的模拟结果进行了对比。     

振动作用下异向双螺杆螺槽内熔体行为

采用Tanner方法修正的非线性MaxweⅡ本构方程，对振动力场作用下的聚合物熔体在平行异向双螺杆挤出机螺槽内的行为与响应进行了近似解析研究。分析了不同幂律指数的聚合物熔体在螺槽内的速度分布及其对振动力场的响应。随着幂律指数减小，C型室中上部混合变差，但振动力场使速度场随时间周期性变化，促进了流体界面再取向，进而提高混合效果。     

异向旋转啮合型双螺杆挤出机稳定挤出和排气的控制方法

分析了加料量、螺杆转速、机头压力以及充满率等操作变量对异向旋转啮合型双螺杆挤出机排气性能的影响,并在实验的基础上提出了正常排气操作的控制方法．     

啮合型异向旋转双螺杆挤出机熔体输送流场及特性的近似解析解

从简化的物理模型和数学模型出发,参照流速分布数值计算结果所反映出的规律性,求出了C形小室内熔体流速分布的近似解析解,并由此导出了熔体输送段中产生的轴向力、扭矩、功耗和比功耗的计算公式。与数值计算得出的结果相比,这些公式由于具有解析形式,不但能直观地反映上述熔体输送特性参数与其他参数的关系,而且更便于运用。     

同向啮合双螺杆挤出过程固体输送可视化研究——螺纹元件中的粒料输送

借助可视化同向啮合双螺杆实验挤出机和特殊的实验方法,作者进行了大量固体输送实验研究,弄清了在这种双螺杆挤出过程中固体输送存在两种输送机理和临界充满度,有三个子输送区,进而建立了具有三个子输送区的固体输送理论模型。     

单螺杆挤出过程熔体输送段数值模拟方法

综述了应用于螺杆挤出成型过程熔体输送段数值模拟的各种计算方法，根据挤出过程聚合物流场控制方程，介绍了几种有代表性的聚合物本构关系，包括线性黏弹性和非线性黏弹性本构方程。概述了有限差分法、有限元法、有限体积法和边界元法等数值计算方法的特点和应用范围，并针对聚合物熔体流动模拟中的迭代收敛性和稳定性、耦合和解耦合、高Weissenberg数等问题进行了讨论，指出应该根据研究目的和实际情况选择适宜的本构方程和数值方法。     

螺杆构型对啮合异向双螺杆流场影响的仿真分析

以聚乳酸（PLA）为例,讨论异向双螺杆挤出机3种不同螺杆构型（阴阳转子螺杆头数比分别为2∶2、3∶2、4∶2）下的流道分布规律。依据理论端面曲线方程在Solidworks中创立上述3种不同螺杆构型的三维模型,使用Workbench软件对3种螺杆构型进行网格模型的建立,再使用Polyflow流体仿真软件进行模拟实际流场情况,得到后处理结果,使用后处理分析软件FieldView进行最终结果的分析;研究PLA流体的在不同螺杆构型下的压力、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以及分布混合特性进行对比研究。结果表明,在螺杆转速为60r/min和阳转子螺杆头数一定的条件下,随着阴转子螺杆头数的增加,压力波动减小,剪切作用提高,停留时间增加,分布效果提高,有利于材料的输出和混合。     

啮合同向双螺杆挤出过程组合流道(捏合块 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由捏合盘和螺纹元件组合而成的流道进行了三维等温非牛顿模拟分析 ,得到了组合流道的速度场和压力场。并对螺纹元件流道、捏合块流道及组合流道的流量、回流量、拉伸速率、剪切速率及剪切应力进行了比较。