单螺杆挤出机中聚合物熔体停留时间分布预测

基于有限差分数值模拟技术 ,提出了预测聚合物熔体在单螺杆挤出机内停留时间分布半解析模拟方法 ,得到了不同操作参数下的停留时间及其函数的分布曲线。结果表明 ,无因次挤出流量越小 ,聚合物熔体在单螺杆挤出机内的停留时间就越长 ,而且分布越宽。所提出的方法能够反映耦合流场及压力反流对停留时间分布的影响 ,能更真实地反映聚合物熔体在单螺杆挤出机内的停留时间分布     

转子结构和工艺参数对双转子连续混炼机混合性能的影响

利用POLYFLOW软件,对聚合物熔体在双转子连续混炼机混炼段的拟稳态流场进行数值模拟,采用粒子示踪分析方法对物料所经历的流场特性进行统计学分析。得到了平均剪切应力、停留时间分布、累积最大拉伸速率等参数,通过其分析了转子结构和工艺参数对双转子连续混炼机混合性能的影响。结果表明,转子转速的提高使得物料所经受的剪切和拉伸作用增强;喂料速率的提高,使比剪切速率减小,物料在混炼段的停留时间变短;螺棱交汇区长度减小,流场中的剪切作用增强,螺棱交汇区长度和螺棱包角对停留时间分布的影响不大。最后对数值模拟的结果进行试验验证,结果基本一致。     

主螺棱间断混炼元件混炼性能模拟

通过Polyflow软件分析了主螺棱间断混炼元件与普通螺杆单元混炼元件对聚合物熔体的混合作用。结果表明，主螺棱间断混炼元件的周期性间断主螺棱能够周期性触发聚合物熔体的混沌混合，使聚合物熔体的停留时间更久，并且受到的最大剪切应力集中在较大的区域，分布混合效果更好；主螺棱间断混炼元件对聚合物熔体的分离作用更迅速且分离尺度更小，分散混合效果更好。因此，主螺棱间断混炼元件比普通螺杆单元对聚合物熔体的混炼效果更好。     

螺杆计量段参数对导光板注射成型中PC熔体温度均匀性的影响

使用CFD软件Polyflow对导光板注射成型中螺杆计量段的流场进行了三维非等温数值模拟,讨论分析了不同计量段参数对流道内聚碳酸酯熔体温度的影响。研究发现,计量段参数对轴向温差的影响从大到小依次为螺棱间隙、推力面倾斜角、螺槽深度、导程和螺棱宽度,而对径向温差的影响从大到小依次为螺槽深度、推力面倾斜角、螺棱间隙、导程和螺棱宽度。     

聚合物熔体在异型材三维动态挤出口模内的停留时间分布

利用ANSYS软件对受口模入口处周期性振动的压力驱动的聚合物熔体在“Y”形和“L”形异型材挤出口模内的停留时间分布进行了数值模拟。设熔体流动为三维等温广义牛顿幂律流动，在求得速度场后，应用路线示踪法跟踪流场中任一粒子的流动轨迹，进而求得熔体在口模中的停留时间分布。通过改变振动参数再重复计算，总结出振动参数对停留时间分布的影响规律。结果表明：压力的振动能有效地缩短熔体在口模内的停留时间，振幅和频率越高则停留时间越短，而且在靠近口模流道壁面处停留时间的缩短最明显，表明振动的引入可以降低壁面附近的流动阻力，使截面上的流速更平稳，从而改善挤出制品的表观质量。     

塑料熔体在挤出模头中停留时间的计算

根据挤出模机头结构的特点，给出了计算塑料熔体在锥环形流道中停留时间的一般公式，然后将其推广到其它形状的流道中，并讨论了动态挤出参数对停留时间的影响。     

直纺大有光涤纶熔体输送过程的模拟分析

通过对熔体直纺大有光涤纶熔体输送过程的分析,建立了输送过程各管段中压力降、温升、特性粘数降以及停留时间等参数的数学模型,分析了各管段中参数的变化,得到了这些参数的权重分析式。结果表明:采用较低的初始熔体特性粘数(IV0),较低的初始熔体温度(T0),较高的初始压力(P0),增加生产能力对粘度降下降有利;而温升主要受IV0、T0及气相联苯温度(Tsb)的影响,较高T0及较低Tsb导致熔体温度下降更快;随着熔体输送能力增加,熔体在管道内的停留时间呈一阶递减指数形式下降,其他输送条件对其影响很小。     

间断副螺棱强化单螺杆挤出过程混合性能模拟

建立了带有间断副螺棱的新型单螺杆计量段螺槽展开物理模型及数学模型。借助流体动力学软件Ployflow,采用网格叠加技术,对熔体在新型单螺杆及普通单螺杆挤出机计量段展开螺槽内的流动情况分别进行了数值模拟。运用粒子示踪技术及统计学方法以停留时间分布、分离尺度及累计混合指数为指标来表征螺杆的混合性能。结果表明,相比于普通单螺杆,新型单螺杆不仅可以减小熔体物料分离尺度,提高混合指数,还可以加宽停留时间分布概率密度曲线,获得更好的混合分散效果。     

塑料熔体在挤出模头中的停留时间计算

分析挤出模头结构的特点发现,挤出模头的环形流道、圆形流道以及锥形流道都可以看成是锥环形流道的特例。计算塑料熔体在锥环形流道中停留时间的一般公式可稍作推广即可应用到其它形状的流道计算中。讨论了各种挤出参数对停留时间的影响,尤其对振动参数的影响进行了较全面的分析。     

间断副螺棱结构对挤出机内混沌混合影响的数值模拟

建立了混沌单螺杆挤出机计量段展开螺槽的物理模型及数学模型,根据流体符合Carreau定律,借助Ployflow软件,采用网格叠加技术,对聚合物熔体在插有间断结构副螺棱螺槽内的流动进行了数值模拟分析,从统计学的角度结合粒子示踪技术以停留时间分布、分离尺度、混合效率及累计混合指数为指标来表征螺杆的混合性能。结果表明,当副螺棱间断次数多且高度略低于螺槽高时混沌单螺杆混合性能更好。     

脉动注射对螺线槽模腔熔体流动性能的影响

采用阿基米德螺线槽模具对脉动注射充模过程中聚合物熔体的流变行为进行了实验研究,分析了振动力场对聚合物熔体充模流动性及模腔不同位置聚合物熔体充模压力的影响。结果表明,振动力场的引入有利于降低聚合物熔体的表观粘度,改善熔体的流动性,减小熔体在充模过程的压力损失。这种效果尤其对表观粘度高的聚合物熔体更为明显。     

用熔体的零切粘度和熔融指数研究聚丙烯的分子量分布

本文采用自制落球粘度计测定了用高效催化剂和化学降解两种方法生产的常用纤维级聚丙烯的零切粘度η_0,并与熔融指数仪测得的熔融指数MI值相结合求得聚丙烯分子量分布指数α值。研究表明,本法测得的η_0与熔体流变仪测得的η_0基本相符。本文还探讨了影响η_0测试的诸因素,在正确操作情况下,测试误差可小于5%。本仪器简单、价廉,在聚丙烯生产厂可推广使用作为指导生产工艺的依据。     

聚酯熔体质量对直纺POY可纺性的影响

探讨聚酯熔体的粘度、端羧基和DEG等质量指标对直纺POY可纺性的影响。实践结果表明,聚酯熔体的粘度取0．675±0．003dL／g,并通过适当提高聚酯熔体的端羧基质量摩尔浓度和DEG质量分数可改善直纺POY的可纺性。     

自然对流对于熔体生长中小面化的影响

应用基于边界保角变换技术的Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法，研究熔体生长中动力学效应和自然对流的耦合作用探究了对流对生长系统中的温场分布、相界面２以及界面过冷度的影响。研究结果表明：自然对不充可使相界面的弯曲度减小，界面的相对位置降低，同时，对流使得小面端点处的夹角变得圆滑，小面域和粗糙面域的界线变得不明显，相应地，小面尺寸有所减小。     

掺混纳米微粉的聚碳硅烷熔融纺丝工艺研究

运用功率超声将纳米Ｎｉ粉均匀分散到聚碳硅烷（ＰＣＳ）中，通过熔融纺丝制备出了直径约１５～３５μｍ的有机纤维。研究了超声过程对纳米微粉分散状态的影响及掺混型ＰＣＳ熔融纺丝的工艺条件。     

聚丙烯腈纤维的熔融纺丝

综述了聚丙烯腈纤维的熔融纺丝工艺 ,主要介绍了非增塑融纺的聚丙烯腈树脂及纤维的制备方法和性质。     

毛细管动态流变仪中聚合物熔体的流动可视化实验研究

通过采用剖分料筒直接观察的方法,使用示踪剂表征聚合物的流动情况。采用改进后的毛细管动态流变可视化装置,通过对低密度聚乙烯(LDPE)进行大量而系统的动态和稳态挤出实验,系统地探讨了振动力场对LDPE熔体流动行为的影响。     

振动注射成型中模腔内熔体冷却行为的研究

研究了振动注射成型过程中的模腔内聚合物熔体的冷却行为,讨论了振动频率、振动应变振幅、振动作用时间、熔体温度等对冷却时间的影响。结果表明,冷却时间随着振动频率、振动应变振幅、振动作用时间、熔体温度等的增加而延长。     

聚酯熔融加工中低聚物生成的影响因素

研究了不同螺杆转速、熔体停留时间、熔融温度及静态高温状态时,温度和时间对聚酯低聚物生成的影响。结果表明:低聚物的生成主要是热降解和热氧化降解以及力学降解共同作用的结果;当螺杆转速加快时,力学降解作用加强;高温下时间延长,低聚物含量也显著增加。因此适当的纺丝温度、螺杆转速和加工时间,对减少低聚物的生成及控制聚酯熔体的质量至关重要。     

玄武岩熔体的析晶性能研究

实验研究了玄武岩及其添加SiO_2试样熔化后高温熔体的温度-粘度曲线及熔体水淬后玻璃态试样的析晶性能。得到了试样的温度-粘度曲线和析晶温度范围,并对它们进行了分析比较。实验结果表明,粘度、析晶性能随着温度的变化而变化,同时也显示了化学组成的变化对熔体粘度和析晶性能产生较大的影响。