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新型偏心双螺杆挤出机流域混合特性
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作者 林格非 朱向哲 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期150-155,共6页
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Polyflo... 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。 展开更多
关键词 新型偏心双螺杆挤出机 偏心 螺杆端面 ω型室螺槽 仿真模拟
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啮合同向双螺杆挤出机偏心六棱柱元件混合性能的研究 被引量:4
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作者 杨高品 陈涛 +1 位作者 谢林生 马玉录 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期60-67,共8页
提出了一种新型的偏心六棱柱元件,并对其混合流场进行三维非牛顿等温模拟;比较了六棱柱元件和偏心六棱柱元件的混合性能,同时通过添加10%(质量分数,下同)玻璃纤维增强的聚碳酸酯共混改性实验,对两者的混合效果进行了评估和表征。结果表... 提出了一种新型的偏心六棱柱元件,并对其混合流场进行三维非牛顿等温模拟;比较了六棱柱元件和偏心六棱柱元件的混合性能,同时通过添加10%(质量分数,下同)玻璃纤维增强的聚碳酸酯共混改性实验,对两者的混合效果进行了评估和表征。结果表明,由于流场中引入了明显的拉伸流动,偏心六棱柱的分散和分布混合能力优于六棱柱元件,所制备的玻璃纤维增强材料的韧性提升超过40%,并且热变形温度提高了7℃。 展开更多
关键词 双螺杆挤出机 啮合同向 偏心六棱柱元件 数值模拟 混合特性
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新型偏心三螺杆挤出机流体混合特性分析 被引量:5
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作者 刘杨 朱向哲 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期150-156,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 新型偏心螺杆挤出机 偏心 螺杆端面 螺槽梯度
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基于拉格朗日法偏心双螺杆挤出机混合机理分析 被引量:3
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作者 滕健 王东阳 朱向哲 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期57-62,共6页
利用有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)和拉格朗日拟序结构(LCS),并结合混合指数和瞬时混合效率等,对比分析了偏心距为0、2、4 mm的3种偏心双螺杆挤出机流场内的混合特性。结果表明,当偏心距为4 mm时,偏心双螺杆挤出机中流体粒子的遍历范围... 利用有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)和拉格朗日拟序结构(LCS),并结合混合指数和瞬时混合效率等,对比分析了偏心距为0、2、4 mm的3种偏心双螺杆挤出机流场内的混合特性。结果表明,当偏心距为4 mm时,偏心双螺杆挤出机中流体粒子的遍历范围较大,拉格朗日拟序结构较为完整;流域中存在双曲不动点,流体粒子经历了相对较好的拉伸和压缩作用。通过瞬时混合效率参数分析表明,偏心距为4 mm的偏心双螺杆挤出机的混合效率优于其他2种模型。 展开更多
关键词 偏心双螺杆挤出机 拉格朗日拟序结构 有限时间李雅普诺夫指数 混合指数 瞬时混合效率
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啮合同向双螺杆挤出机中S型元件不同螺杆构型下的流场模拟 被引量:4
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作者 梁畅 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期78-82,共5页
应用FEM模拟计算了啮合同向双螺杆挤出机新型螺杆元件———S型元件的正反向螺纹部分不同长度构型下的流场。考察了三种不同螺杆构型流场的特性 ,对比了流场的挤出特性、分散和分布混合能力。在相同的操作条件下 ,三种构型具有相似的分... 应用FEM模拟计算了啮合同向双螺杆挤出机新型螺杆元件———S型元件的正反向螺纹部分不同长度构型下的流场。考察了三种不同螺杆构型流场的特性 ,对比了流场的挤出特性、分散和分布混合能力。在相同的操作条件下 ,三种构型具有相似的分散混合能力 ,不同之处主要在于分布性混合和输送能力 ,反向输送部分较长的构型具有良好的轴向分布混合能力、正反向输送部分等长的构型具有最好的周向分布混合 。 展开更多
关键词 双螺杆挤出机 新型螺杆元件 流场模拟
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新型偏心啮合盘元件的混沌混合特性 被引量:6
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作者 沈美震 任建民 +1 位作者 朱向哲 李万旭 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期83-91,共9页
在双螺杆挤出机中引入偏心圆啮合盘元件,分析了新型啮合盘元件偏心圆啮合盘元件的压力场、速度矢量场、剪切速率场和混合指数场。同时比较了其在不同错列角和偏心距下的对数拉伸率、最大剪切速率、停留时间分布、分布指数和分离尺度。... 在双螺杆挤出机中引入偏心圆啮合盘元件,分析了新型啮合盘元件偏心圆啮合盘元件的压力场、速度矢量场、剪切速率场和混合指数场。同时比较了其在不同错列角和偏心距下的对数拉伸率、最大剪切速率、停留时间分布、分布指数和分离尺度。结果表明,偏心圆啮合盘元件轴向和周向压力梯度较大,两转子棱峰之间区域流动性较好。偏心圆啮合盘元件的轴向间隙和螺棱顶隙为其提供了良好的剪切能力。偏心搅拌提供了较强的拉伸作用,增强了其拉伸折叠效果,从而使其具有较好的混沌混合能力。对比不同的几何参数发现错列角为60°和偏心距为5 mm的啮合盘元件拥有较好的分散混合性能和分布混合性能。通过粒子可视化及其混合特性曲线分析,为深入了解偏心搅拌提供了理论依据。 展开更多
关键词 偏心圆啮合盘元件 双螺杆挤出机 混沌混合 数值模拟
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新型聚合物加工设备研究进展
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作者 马建新 张有忱 +2 位作者 鉴冉冉 谢鹏程 杨卫民 《现代塑料加工应用》 CAS 北大核心 2019年第4期60-63,共4页
综述了当前各类新型聚合物加工挤出设备,简述了传统聚合物塑化元件的结构机理和作用,详细介绍了CRD螺杆、偏心转子挤出机、叶片式挤出机、新型销钉螺杆、嵌入式行星挤出机、混沌触发挤出机和场协同螺杆的结构和工作原理,分析了各类设备... 综述了当前各类新型聚合物加工挤出设备,简述了传统聚合物塑化元件的结构机理和作用,详细介绍了CRD螺杆、偏心转子挤出机、叶片式挤出机、新型销钉螺杆、嵌入式行星挤出机、混沌触发挤出机和场协同螺杆的结构和工作原理,分析了各类设备的加工塑化过程以及各自的适用条件。总结了它们各自的优势和所取得的加工效果,并作出简单评价。 展开更多
关键词 CRD螺杆 偏心转子挤出机 叶片式挤出机 新型销钉螺杆 嵌入式行星挤出机 混沌触发挤出机 场协同螺杆
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