新型偏心三螺杆挤出机流体混合特性分析

在传统的三螺杆挤出机的基础上，设计了一种新型偏心三螺杆挤出机。该三螺杆挤出机中具有螺杆几何结构偏心、螺槽构型呈梯度变化特殊以及较高的面积利用系数等特征。利用有限元法对聚丙烯（PP）熔体在新型偏心三螺杆挤出机中流动和混合规律进行三维数值模拟，给出偏心三螺杆挤出机中压力和速度分布规律，计算了3种偏心螺杆挤出流场的停留时间分布、分布指数、分离尺度、最大剪切应力等混合表征参数。结果表明，螺杆偏心距不仅决定了螺杆端面形状，也改变了螺槽梯度的变化程度。随着螺槽梯度的逐渐减小，挤出机内粒子团聚效应逐渐降低、物料剪切作用逐渐增强。在3种新型偏心三螺杆挤出机中，偏心距e=3 mm的新型偏心螺杆挤出机的混合性能相对较好。