新型偏心双螺杆挤出机流域混合特性

基于非对称流场的混沌混合理论，设计了一种新型的偏心双螺杆挤出机。通过对比传统普通螺杆元件与新型偏心螺杆元件，偏心距不仅决定了螺杆的端面形状，也改变了螺槽形状，使同一导程内的2个独立的C型室螺槽形成一个ω型室螺槽。利用Polyflow软件分别对传统双螺杆挤出机与3种不同偏心距螺杆元件的新型双螺杆挤出机进行模拟仿真，分析了压力场、速度场与混合指数分布规律，计算了4种双螺杆挤出机流场的停留时间分布、分离尺度、最大剪切应力等混合表征系数。结果表明，与传统双螺杆挤出机相比，偏心双螺杆挤出机压力分布不均匀，正负压压力值增大，因此，压力差增大，使熔体回流速度增大，混合效果更佳；拉伸流区域增大，混合能力增强；熔体在流体域内的总体停留时间缩短，混合效果更佳；分离尺度数值下降较快，混合效率较高；偏心螺杆元件对流体的剪切应力增大，分散混合能力增强。