朱向哲
,
袁惠群
高分子材料科学与工程
利用计算流体力学法(CFD),对聚合物熔体在四螺杆挤出机螺纹元件中的流动规律进行了数值模拟.利用计算所得的速度场和压力场,计算了四螺杆挤出特性,并和双螺杆、一字型排列和三角形排列的三螺杆挤出机进行了对比分析.结果表明,四螺杆的四个啮合区具有较大的压力和速度梯度,在中心区有明显的环流现象,延长了物料的停留时间分布,且中心区物料没有滞留现象.由于中心区的存在导致了四螺杆挤出机的建压能力较弱;但四螺杆挤出机在产量、分布性混合和分散性混合等方面好于双螺杆和三螺杆挤出机.
关键词:
四螺杆挤出机
,
中心区
,
挤出特性
,
计算机模拟
,
聚合物
朱向哲
,
袁惠群
高分子材料科学与工程
利用计算机流体力学的方法对聚合物熔体在三螺杆挤出机中的流动规律进行了数值模拟,分析了物料在三螺杆中心区的流动和混合情况.通过速度和压力分布,计算了三螺杆挤出机的螺杆挤出特性参数,并和双螺杆挤出机进行对比分析.结果表明,由于中心区环流的存在,延长了物料在三螺杆挤出机的停留时间分布.三螺杆挤出机在分布性混合、分散性混合、能耗等方面均好于双螺杆挤出机,而产能比又为双螺杆挤出机的1.3倍.三螺杆挤出机具有较好的工程应用前景.
关键词:
三螺杆挤出机
,
挤出特性
,
环流
,
聚合物
,
数值模拟
朱向哲
,
王阁
,
何延东
,
孙宏宇
高分子材料科学与工程
建立了三角形排列三螺杆挤出机轴截面有限元模型，重点研究了三螺杆挤出机中心区的流动和混合规律。计算了中心区的混合指数、剪切速率和速度，并采用粒子柬分布指数研究了中心区分布性混合性能。在此基础上，从微观角度分析了单个粒子在中心区运动过程中瞬时的剪切速率、拉伸率和对数拉伸率等评价参数。结果表明，在三螺杆挤出机轴截面内，中心区物料的流动性较差，但任意时刻都不存在流动“死点”。中心区内运动的微观流体粒子处于不断重复的压缩和拉伸状态，中心区具有较好的混合能力。
关键词:
三螺杆挤出机
,
中心区
,
混合指数
,
粒子束分布指数
程志飞
,
何延东
,
朱向哲
,
孙大鹏
,
王阁
高分子材料科学与工程
建立了Roller转子密炼机二维有限元模型,利用网格重叠技术,对密炼机流体的流动过程进行了数值模拟.利用粒子示踪技术,采用4阶Runge-Kutta法计算了不同转数和不同流体粒子释放位置的密炼机Poincaré截面、平均对数线拉伸及Lyapunov指数等混沌混合参数.从非线性混沌理论的视角研究了Roller转子密炼机的混沌混合机理.结果表明,在双转子周期性扰动的作用下,聚合物流体在密炼机内被反复地拉伸、折叠,且啮合区的Poincaré截面出现了典型的“马蹄形”混沌结构.随着混合周期的增加,平均线拉伸以指数形式增长,且Lyapunov指数大于零.Roller转子密炼机流体具有混沌对流的特征.
关键词:
Roller转子密炼机
,
混沌混合
,
Poincaré截面
,
Lyapunov指数
朱向哲
,
苗一
,
袁惠群
高分子材料科学与工程
利用有限元法,采用三维非等温、非牛顿流体模型,对三角形排列三螺杆挤出机内聚合物的温度分布进行了数值模拟.在此基础上,考虑了粘性耗散生热的影响,计算了三角形排列三螺杆挤出机功耗特性,研究了螺杆转速、螺纹头数、压力差和挤出量等参数对三螺杆挤出机挤出功耗和功耗比的影响,并和"一"字型排列三螺杆挤出机和双螺杆挤出机进行了比较.结果表明,在相同的操作条件下,三角形排列三螺杆挤出机的混合性能和功耗比均好于"一"字型排列三螺杆挤出机和双螺杆挤出机.
关键词:
三角形排列三螺杆挤出机
,
非等温流动
,
功耗
,
数值模拟
