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 被引量：5

1

作者 景军涛 谢林生 +1 位作者 马玉录 张霞 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期85-90,共6页

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... 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,则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。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 转子结构 工艺参数 数值模拟 试验验证

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双转子连续混炼设备的进展

2

作者 潘志杰 谢一督 +4 位作者 吴德隆 曹长林 杨松伟 钱庆荣 陈庆华 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期114-118,共5页

双转子连续混炼机由于具有稳定、高效和节能的特点,在聚合物材料加工领域得到了广泛的应用。首先综述了双转子连续混炼机的国内外研发历程,梳理了双转子连续混炼机系统结构设计、转子结构优化和加工机理等的研究进展,并系统地分析了转... 双转子连续混炼机由于具有稳定、高效和节能的特点,在聚合物材料加工领域得到了广泛的应用。首先综述了双转子连续混炼机的国内外研发历程,梳理了双转子连续混炼机系统结构设计、转子结构优化和加工机理等的研究进展,并系统地分析了转子的楔入角、转子的螺棱数和转子的相位角等重要转子结构参数对聚合物材料结构与性能的影响。另外,总结了双转子连续混炼机在高填充母料、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)加工和回收橡胶等领域的应用进展。最后,概述了双转子连续混炼设备的发展趋势,需要深入研究其加工机理,并且,不断朝着大型化、专业化、绿色化和智能化方向发展。 展开更多

关键词 聚合物材料加工 双转子连续混炼设备 混合机理 转子结构 结构与性能

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双转子连续混炼机新型多棱榫状转子结构与混炼工艺特性研究 被引量：6

3

作者 缪国斌 谢林生 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期59-62,共4页

研究了新型多棱榫状转子的结构、混炼原理和工艺特性。结果表明,多棱榫状转子混炼能力强、分散混合效果好、混炼能耗低。其混炼功率随转速、加料量加大而增加,随卸料门开启度增大而减小。混炼时加料量与物料停留时间成反比,转速对物料... 研究了新型多棱榫状转子的结构、混炼原理和工艺特性。结果表明,多棱榫状转子混炼能力强、分散混合效果好、混炼能耗低。其混炼功率随转速、加料量加大而增加,随卸料门开启度增大而减小。混炼时加料量与物料停留时间成反比,转速对物料停留时间影响不大。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 多棱榫状转子 工艺特性 混炼功率

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基于双转子连续混炼挤出机的聚乳酸/聚己内酯可降解共混物制备及性能 被引量：5

4

作者 谷琳 朱钰婷 +5 位作者 何家隆 朱惠豪 王玉 吉华建 马玉录 谢林生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期66-73,79,共9页

基于熔融共混法,采用双转子连续混炼挤出机制备聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)可降解共混物,研究PCL含量和转子转速对共混物性能的影响。通过拉伸测试、动态力学分析、热重分析、差示扫描量热分析等测试考察了PLA/PCL共混物的力学性能、热... 基于熔融共混法,采用双转子连续混炼挤出机制备聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)可降解共混物,研究PCL含量和转子转速对共混物性能的影响。通过拉伸测试、动态力学分析、热重分析、差示扫描量热分析等测试考察了PLA/PCL共混物的力学性能、热稳定性和结晶性能。结果表明,PCL对PLA/PCL共混物有明显的增韧效果,同时可提高共混物的热稳定性和结晶性能;提高转子转速可以改善分散相在连续相中的分散分布效果,但转速过高会导致PLA的生热降解和PCL的加剧破裂。当转子转速为500r/min时,PCL质量分数为40%或50%时,PLA/PCL共混物具有良好的综合性能,此时拉伸强度高于48 MPa、断裂伸长率高于466%、冲击强度高于82J/m,共混物中PCL相的结晶度高于56.08%、PLA相的结晶度高于52.90%。 展开更多

关键词 聚乳酸 聚己内酯 双转子连续混炼挤出机 可降解共混物 力学性能 热稳定性

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基于双转子连续混炼挤出机的PPS/CF复合材料制备及性能研究 被引量：3

5

作者 丁大有 马玉录 +2 位作者 谢林生 朱惠豪 单喜良 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期50-56,共7页

采用双转子连续混炼挤出机并通过熔融共混法制备了碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,并对其微观形貌、动态力学性能、力学性能和导电性能进行了研究,且对相关的影响因素进行了分析。结果表明,适当降低挤出机转子转速、提高CF含量可... 采用双转子连续混炼挤出机并通过熔融共混法制备了碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,并对其微观形貌、动态力学性能、力学性能和导电性能进行了研究,且对相关的影响因素进行了分析。结果表明,适当降低挤出机转子转速、提高CF含量可以改善PPS/CF复合材料的力学性能和导电性能;当转子转速为200 r/min时,采用含量为20%(质量分数,下同)的CF制得的PPS/CF复合材料的冲击强度达到49. 94 J/m,体积电阻率达到60. 65Ω·cm,均优于纯PPS。 展开更多

关键词 聚苯硫醚 碳纤维 双转子连续混炼挤出机 性能

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基于双转子连续混炼挤出机的聚乳酸/淀粉共混物的制备及性能 被引量：1

6

作者 万舟 黄倩玙 +3 位作者 倪辉 朱惠豪 马玉录 谢林生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期51-57,65,共8页

以淀粉和聚乳酸(PLA)为原料、甘油为增塑剂,采用双转子连续混炼挤出机通过熔融共混法制备了PLA/淀粉共混物,研究不同转子转速和甘油含量下,共混物的微观结构、流变性能、结晶性能和力学性能,得到剪切作用及增塑剂含量对共混物两相相容... 以淀粉和聚乳酸(PLA)为原料、甘油为增塑剂,采用双转子连续混炼挤出机通过熔融共混法制备了PLA/淀粉共混物,研究不同转子转速和甘油含量下,共混物的微观结构、流变性能、结晶性能和力学性能,得到剪切作用及增塑剂含量对共混物两相相容性的影响。对共混物的扫描电镜照片、红外光谱图以及动态频率扫描曲线进行分析。结果表明,适当提高转子转速及甘油含量有利于提高淀粉的塑化程度,改善淀粉与PLA之间的相容性。差示扫描量热分析曲线表明,共混物的结晶度随着甘油含量的提高而降低。当甘油质量分数为20%、转速为300 r/min时,淀粉分散相与PLA基体的相容性最好,共混物具有良好的力学性能,拉伸强度达到25.1 MPa、弯曲强度达到33.1 MPa。 展开更多

关键词 聚乳酸 淀粉 甘油 双转子连续混炼挤出机 相容性

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双转子连续挤出机掺混工艺对ABS树脂性能的影响 被引量：3

7

作者 陈涛 马玉录 +2 位作者 谢林生 周旭林 张秘滔 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期79-84,共6页

运用自主研发的双转子连续挤出机探究了掺混工艺对苯乙烯-丙烯腈-丁二烯(ABS)树脂力学性能的影响;借助Polyflow模拟软件分析了掺混工艺对设备混合能力的影响;通过对ABS树脂流变和微观结构的表征,探讨了掺混工艺对橡胶粒子微观形貌的影... 运用自主研发的双转子连续挤出机探究了掺混工艺对苯乙烯-丙烯腈-丁二烯(ABS)树脂力学性能的影响;借助Polyflow模拟软件分析了掺混工艺对设备混合能力的影响;通过对ABS树脂流变和微观结构的表征,探讨了掺混工艺对橡胶粒子微观形貌的影响。结果表明,随着螺杆转速的增加,设备分散和分布混合能力提高,橡胶粒子的团聚现象减弱,分布均匀性提高,当螺杆转速为400r/min时,ABS树脂的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了16.8%、15.4%、30.7%和7.7%;当螺杆转速为500r/min时,在剧烈的剪切作用下,橡胶粒子发生内接枝,导致ABS树脂的力学性能与螺杆转速为400r/min时的力学性能相比,分别下降了7.6%、7.5%、21.8%和32.6%。 展开更多

关键词 苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂 掺混工艺 双转子连续挤出机 橡胶粒子内接枝

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双转子连续混炼机混炼段分散混合效率的研究 被引量：13

8

作者 刘晓鸣 谢林生 +1 位作者 马玉录 曹文凤 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期64-68,共5页

利用有限元分析软件Polyflow对自行设计的ECM30型双转子连续混炼机转子的混炼过程作了三维等温流场分析,借助于剪应力和混合指数对转子的分散混合效率进行了分析研究;讨论了不同的操作工艺对分散混合效率的影响。该数值模拟的结果将有... 利用有限元分析软件Polyflow对自行设计的ECM30型双转子连续混炼机转子的混炼过程作了三维等温流场分析,借助于剪应力和混合指数对转子的分散混合效率进行了分析研究;讨论了不同的操作工艺对分散混合效率的影响。该数值模拟的结果将有助于针对不同的聚合物采用不同的混炼工艺,使得聚合物在转子中的混合达到最优化。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 混炼段 数值模拟 三维等温流动 混合效率

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双转子连续混炼机转子混炼段流场的数值研究 被引量：8

9

作者 刘晓鸣 谢林生 +1 位作者 马玉录 曹文凤 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期95-99,共5页

采用有限元分析软件POLYFLOW对非牛顿聚合物熔体在ECM30双转子连续混炼机转子混炼段的三维等温流动进行了数值模拟,得到了转子混炼段流场的压力、各速度分量、剪切速率的分布。通过对这些流场参数分布的分析,发现在该类混炼机的轴向存... 采用有限元分析软件POLYFLOW对非牛顿聚合物熔体在ECM30双转子连续混炼机转子混炼段的三维等温流动进行了数值模拟,得到了转子混炼段流场的压力、各速度分量、剪切速率的分布。通过对这些流场参数分布的分析,发现在该类混炼机的轴向存在着一定的反向流动,使得该设备具有较强的轴向分布混合特性；另一方面,转子螺棱顶部与机筒内壁的间隙处存在较大的剪切速率,保证了对物料进行有效的分散。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 混炼段 数值模拟 三维等温流动

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双转子连续混炼机混炼段拉伸作用的研究 被引量：18

10

作者 张霞 谢林生 马玉录 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期108-113,共6页

采用有限元分析软件Polyflow对双转子连续混炼机混炼段的三维非等温流场进行了模拟,并通过聚丙烯/聚苯乙烯混炼实验进行验证。利用扫描电子显微镜观察混炼样品的断面形貌,分析流场特性。结果表明,在混炼过程中,螺棱交汇区物料所受的拉... 采用有限元分析软件Polyflow对双转子连续混炼机混炼段的三维非等温流场进行了模拟,并通过聚丙烯/聚苯乙烯混炼实验进行验证。利用扫描电子显微镜观察混炼样品的断面形貌,分析流场特性。结果表明,在混炼过程中,螺棱交汇区物料所受的拉伸作用比正向输送区和反向输送区物料受到的拉伸作用大;在同一截面上,螺棱顶部附近物料受到的拉伸作用较大,C形区物料受到的拉伸作用比较小;转子螺棱顶部形成了收敛流道,可提供高的拉伸作用。总的来看,由于转子的特殊结构,从进口到出口物料经历了反复的拉伸、断裂、重新分布过程,分散混合效果得以强化。 展开更多

关键词 拉伸作用 双转子连续混炼机 数值模拟 实验验证

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双转子连续混炼机停留时间的测定 被引量：11

11

作者 谢林生 李培宁 +1 位作者 黄宇新 耿立波 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2003年第12期22-23,27,共3页

采用示踪剂法测定了双转子连续混炼机的物料停留时间分布曲线 ,讨论了影响物料停留时间分布曲线的因素。结果发现 :混炼机产量越大 ,停留时间越短 ,分布曲线的分布越窄 ;而混炼机的转速对停留时间分布的影响不大。

关键词 双转子连续混炼机 停留时间 示踪剂法 线型低密度聚乙烯 产量 分布曲线

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双转子连续混炼机不同转子元件混合性能的对比研究 被引量：5

12

作者 马昆 丁玉梅 +2 位作者 邵剑波 杨卫民 安瑛 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期107-110,共4页

在普通转子的基础上设计了开槽螺棱转子和阶梯型螺棱转子,并借助聚合物加工分析软件Polyflow分别对3种转子元件的混炼段进行了数值模拟,并对其混合性能进行了对比分析。结果表明,3种转子元件中,开槽螺棱转子的分散混合能力和分布混合能... 在普通转子的基础上设计了开槽螺棱转子和阶梯型螺棱转子,并借助聚合物加工分析软件Polyflow分别对3种转子元件的混炼段进行了数值模拟,并对其混合性能进行了对比分析。结果表明,3种转子元件中,开槽螺棱转子的分散混合能力和分布混合能力最强,阶梯型螺棱转子的分散混合能力最差,其分布混合能力优于普通转子,但次于开槽螺棱转子;在分散混合方面,相对于普通转子和开槽螺棱转子,阶梯型螺棱转子对物料的分散能力更加依赖于拉伸作用。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 转子构型 混合性能 数值模拟

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双转子连续混炼机混合过程的统计学分析 被引量：8

13

作者 景军涛 谢林生 +2 位作者 马玉录 刘德礼 卢亚云 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期93-97,共5页

利用Polyflow软件,对聚合物熔体在双转子连续混炼机内的混合过程进行了统计学分析。通过计算转子转过不同角度时的三维等温拟稳态流场,采用粒子示踪分析(PTA)方法,对聚合物熔体在双转子连续混炼机内的动态混合过程进行了可视化模拟;在... 利用Polyflow软件,对聚合物熔体在双转子连续混炼机内的混合过程进行了统计学分析。通过计算转子转过不同角度时的三维等温拟稳态流场,采用粒子示踪分析(PTA)方法,对聚合物熔体在双转子连续混炼机内的动态混合过程进行了可视化模拟;在此基础上对1 000条粒子的运动轨迹进行统计学分析,得出了停留时间分布、累积最大剪切速率分布、百分比粒子所受的剪切速率随时间的变化等参数,并分析了其对双转子连续混炼机混合性能的影响。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 数值模拟 统计学分析 粒子示踪分析

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双转子连续混炼机混合指数研究 被引量：8

14

作者 缪国斌 谢林生 田华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第6期126-128,77,共4页

通过数值模拟的方法对双转子连续混炼机混炼流场中的混合指数进行计算和分析,结果表明:该混炼机混合性能优异。在转子和料筒之间的区域,混合指数为0.5左右,物料主要承受剪切作用;在两个转子之间的流域中,混合指数介于0.5～0.8之间,物料... 通过数值模拟的方法对双转子连续混炼机混炼流场中的混合指数进行计算和分析,结果表明:该混炼机混合性能优异。在转子和料筒之间的区域,混合指数为0.5左右,物料主要承受剪切作用;在两个转子之间的流域中,混合指数介于0.5～0.8之间,物料以承受拉伸作用为主,其间交替出现小范围的以剪切作用为主的区域,这非常有利于分散和分布混合;在混炼段整个流域中,70%以上体积分数的物料承受着好于简单剪切的剪切或拉伸作用。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 数值模拟 混合指数 剪切 拉伸

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基于能量等效的双转子连续混炼机混炼段相似放大研究探讨 被引量：3

15

作者 龚树云 方程 +6 位作者 马玉录 谢林生 李建立 吴张琪 夏平 司向 刘琥 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期57-61,共5页

根据双转子连续混炼机自身特性和等效平均停留时间、等价转子顶部剪切速率的原则,以能量等效为衡量混合效果的准则,提出双转子连续混炼机混炼段相似放大设计的流程及其理论模型。在该模型确定的转子转速和喂料速率下,利用Polyflow软件... 根据双转子连续混炼机自身特性和等效平均停留时间、等价转子顶部剪切速率的原则,以能量等效为衡量混合效果的准则,提出双转子连续混炼机混炼段相似放大设计的流程及其理论模型。在该模型确定的转子转速和喂料速率下,利用Polyflow软件模拟了机筒内径分别为30 mm和100 mm的双转子连续混炼机混炼段和卸料段内的流场特征,以能量等效为指导准则,通过对流场特征和混合效果进行分析,对所提出的相似放大设计理论模型进行了验证。 展开更多

关键词 相似放大 能量等效 双转子连续混炼机 流场模拟 混炼段 卸料段

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双转子连续混炼机非等温混合过程的数值模拟研究 被引量：4

16

作者 曹文凤 谢林生 +1 位作者 缪国兵 刘晓鸣 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第1期1-3,共3页

利用PRO/E软件建立了双转子连续混炼机混炼段的三维几何模型,并应用FLUENT有限元软件对高聚物熔体在SCM50双转子连续混炼机混炼段中的流动和混合过程进行了三维非等温流场分析,给出了双转子速度场和剪应力场的基本规律。计算结果表明:... 利用PRO/E软件建立了双转子连续混炼机混炼段的三维几何模型,并应用FLUENT有限元软件对高聚物熔体在SCM50双转子连续混炼机混炼段中的流动和混合过程进行了三维非等温流场分析,给出了双转子速度场和剪应力场的基本规律。计算结果表明:螺棱顶部具有较大的剪应力和速度梯度,返混螺棱区存在回流现象。所得结论可为双转子连续混炼机的数值模拟研究提供一定的方法指导,并为其工程实践提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 混炼段 混合模拟 FLUENT

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双转子连续混炼机中的混沌混合行为研究 被引量：11

17

作者 谢林生 马玉录 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期104-108,共5页

运用混沌流动理论,对双转子连续混炼机混炼流场的混沌流动特性进行了分析研究,提出了采用以物料停留时间为基准的修正Lyapunov指数来描述混合过程中发生的拉伸应变,并借助于有限元计算,得出流场绝大部分区域的修正Lyapunov指数大于零,... 运用混沌流动理论,对双转子连续混炼机混炼流场的混沌流动特性进行了分析研究,提出了采用以物料停留时间为基准的修正Lyapunov指数来描述混合过程中发生的拉伸应变,并借助于有限元计算,得出流场绝大部分区域的修正Lyapunov指数大于零,并发现混炼流场中存在非常有利于拉伸、折叠流动的涡旋流动,赋予了双转子连续混炼机优异的分散与分布混合特性。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 混沌混合 停留时间 分散混合 分布混合

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双转子连续混炼机混炼段相似放大初探 被引量：3

18

作者 李建立 龚树云 +1 位作者 马玉录 谢林生 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期102-107,共6页

基于几何相似准则,分别对3种混炼段构型进行了2倍和10倍放大,用Polyflow软件对放大前后的混炼段流场进行了模拟研究,以1个旋转周期内不同横截面上的平均压力和平均混合指数、物料在混炼段的停留时间分布、混炼段出口截面上的解聚功率密... 基于几何相似准则,分别对3种混炼段构型进行了2倍和10倍放大,用Polyflow软件对放大前后的混炼段流场进行了模拟研究,以1个旋转周期内不同横截面上的平均压力和平均混合指数、物料在混炼段的停留时间分布、混炼段出口截面上的解聚功率密度和修正Lyapunov指数的累积概率函数、比能耗、扭矩和轴向力等为评价指标,分析了几何相似放大对流场特征、混合效果、能耗等的影响。结果表明,采用几何相似准则对不同构型的混炼段进行放大时,在转速不变的情况下,产量均可按几何放大倍数的3次方放大,而混炼段流场特征、混合效果及比能耗保持不变,混炼段转子所受的轴向力和扭矩分别按几何放大倍数的平方和立方增大;在进一步的放大设计中需兼顾热平衡相似,以便在高产量下保证塑化品质。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 混炼段构型 几何相似放大准则 流场模拟

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ECM30双转子连续混炼机转子及嵌入块结构对分散混合性能的影响 被引量：3

19

作者 刘晓鸣 谢林生 +1 位作者 马玉录 曹文凤 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期96-103,共8页

计算比较了双转子连续混炼机不同转子结构和嵌入块时的轴向速度分布、剪切应力和混合指数的分布，得到了转子结构和嵌入块的嵌入深度对ECM30双转子连续混炼机分散混合性能的影响。转子螺棱交汇区的长度减小，其流场的剪切作用增强，拉... 计算比较了双转子连续混炼机不同转子结构和嵌入块时的轴向速度分布、剪切应力和混合指数的分布，得到了转子结构和嵌入块的嵌入深度对ECM30双转子连续混炼机分散混合性能的影响。转子螺棱交汇区的长度减小，其流场的剪切作用增强，拉伸作用减小；转子螺棱包角增加，转子的返混能力增加，剪切和拉伸作用减小。增加嵌入块的高度，返混能力增强，剪切作用增加，拉伸作用减小。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 转子结构 嵌入块结构 三维等温流动 分散混合性能

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不同转子的双转子连续混炼机混炼效果的比较 被引量：2

20

作者 张海燕 何雪涛 +1 位作者 杨卫民 丁玉梅 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期96-100,共5页

采用三维绘图软件Pro/E对双转子连续混炼机的转子进行了结构设计,利用GAMBIT对其进行网格划分及边界条件设定,并运用有限元流体分析软件POLYFLOW对转子部分的混炼过程进行了模拟分析,比较了3种转子转过不同角度时沿轴向距离的剪切速率... 采用三维绘图软件Pro/E对双转子连续混炼机的转子进行了结构设计,利用GAMBIT对其进行网格划分及边界条件设定,并运用有限元流体分析软件POLYFLOW对转子部分的混炼过程进行了模拟分析,比较了3种转子转过不同角度时沿轴向距离的剪切速率、平均速度、黏度以及压力。结果表明,螺棱交汇点位置在其长度方向1/3处的转子存在着很明显的反向压力,且剪切速率和平均速度都有所提高,即可以产生明显的有利于混炼的反向流动。 展开更多

关键词 双转子连续混炼机 剪切速率 平均速度 黏度 压力

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