异型材挤塑口模的有限元设计

用有限元方法和Matlab软件对挤出成型的口模内熔体的二维非牛顿等温流动进行了数值模拟，在基于流率平衡的原则的基础上，提出了异型材口模成型段的有限元设计方法，本文虽然是以矩形和圆环形组合异型材口模作为示例，但设计原则可应用于其它的各种类型的异型材口模。     

聚丙烯熔体高速挤出螺纹畸变的产生机理

采用双毛细管流变仪研究了聚丙烯熔体高速挤出螺纹畸变的产生机理。结果表明:口模入口区的强烈拉伸流和次级流动(涡流和环形流动)是导致无规共聚聚丙烯(PP-R)熔体发生螺纹畸变的扰动源;螺纹畸变与熔体黏弹性、熔体温度及口模形状、尺寸相关;在PP-R基体中添加少量原位成纤聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂可明显减弱入口区扰动,使螺纹畸变减轻。     

同向锥形双螺杆混合挤出性能的比较

为了给同向锥形双螺杆的设计和实际加工提供理论依据和技术支持,在螺杆转速为25r/min,进出口压差为零的条件下,使用POLYFLOW软件,数值模拟了同向和异向旋转锥形双螺杆、平行同向双螺杆混合挤出RPVC的过程,计算了3种双螺杆计量段流道内熔体的三维等温流场,用粒子示踪法统计分析了3种双螺杆的混合挤出性能,将同向锥形双...     

响应面法优化板栗基营养米挤压加工参数

以板栗基营养米消减值为指标,机筒温度、物料含水率、螺杆转速和模头孔数为影响因素,在单因素研究基础上通过响应面试验。经Design-Expert7.0.0软件处理,建立反映因素对指标影响的数值模型,并分析模型各因素之间交互作用对指标的影响。研究结果表明:机筒温度为74℃,物料含水率为30.66%,螺杆转速为230r/min,模头孔数为6的条件下,经多次试验消减值稳定在153cp左右,满足良种稻米对蒸煮米饭消减值小于300cp的要求。     

同向旋转双螺杆挤出机聚合物熔体输送的数值模拟

建立了非牛顿粘性聚合物熔体在同向旋转双螺杆挤出机中的三维非等温流动模型,利用流体动力学分析软件包Polyflow,给出了螺杆内速度场、温度场、压力场以及粘性耗散热的分布.数值计算结果表明:啮合区及螺杆表面温度高,压力的最大最小值出现在啮合区,挤出量几乎与螺杆转速成正比.     

聚合物异型材挤出胀大全三维等温黏弹性的数值模拟

针对异型材挤出成型流动过程的特点,基于流变学和流体动力学理论,经合理假设,建立了描述其成型过程的三维等温黏弹性理论模型,并通过DEVSS/SUPG,EVSS法,Mini-Element最小元法和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并以此通过有限元数值模拟,系统研究了黏弹流变性能参数和工艺参数对异型材挤出胀大的影响规律.并通过理论分析,揭示了T形异型材挤出胀大机理.本文的数值模拟研究结果与传统的挤出实验研究结论相吻合.     

双螺杆挤压机操作参数变化对谷物产品特性的影响

对食品双螺杆挤压机的操作参数与挤出过程及谷物产品特性之间的关系作了试验研究。通过改变螺杆转速，进料速率这两个变化因素，研究模头压力，模头处物料温度，主机电流，产品膨化度，产品水溶性指数，产品吸水性能指数等指标的变化规律，建立有关数学模型并进行了分析。     

硬质PVC管材挤出复合模头设计和应用

介绍了硬质PVC管材挤出复合模头的设计，推导了模头的熔作流动、压力降，验证了模头的应用范围.     

硬质聚氯乙烯低发泡挤出专用料的研究(2)——挤出工艺过程研究

研究了挤出工艺过程中螺杆转速、挤出温度、机头温度等对硬质ＰＶＣ低发泡挤出过程稳定性的影响,同时研究了含气ＰＶＣ熔体的特殊流变性能。     

米粉干法生产工艺的研究

研究了采用挤压技术干法制作米粉的工艺.选取加水量、蒸粉时间、老化时间、米粉细度、螺杆转速、挤出温度等因素进行正交试验,对米粉的拉伸强度、蒸煮损失率、硬度、咀嚼度等指标进行模糊综合评价.结果表明:影响米粉品质因素的显著性顺序为粒度>老化时间>温度>蒸粉时间>螺杆转速>加水量,并得出米粉生产工艺的最佳条件为:加水量37%(以湿基计),粒度120目,螺杆转速88 r/m in,老化时间4 h,温度80℃,蒸粉时间12 m in.     

莲子双螺杆挤压膨化工艺的研究

以莲子为原料,采用双螺杆挤压膨化技术开发莲子膨化食品.研究了原料颗粒大小、原料含水量、进料速度、挤压膨化温度及螺杆转速等因素对莲子膨化的影响.结果表明：当莲子目数大于或等于40目时,莲子膨化较优工艺为：进料速度17～19 r/min,原料含水量14%～16%,膨化温度155～165℃,螺杆转速135～145 r/min.     

HIPS-g-MA的制备及其对HIPS/PA-6共混体系的增容作用

在双螺杆挤出机上,采用熔融接枝法,制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和马来酸酐(MA)接枝共聚物(HIPS-g-MA),考察了原料配比,螺杆温度及转速对接枝物力学性能和红外峰高比的影响,同时考察了接枝物对HIPS/PA-6共混体系的增容作用。结果显示,原料配比为w(HIPS/MA/DCP)=100/1/0 1,螺杆转速为180r/min,螺杆温度为Ⅰ140℃,Ⅱ160℃,Ⅲ180℃,Ⅳ180℃,Ⅴ200℃时,接枝峰高比较大;接枝共聚物对HIPS/PA-6有明显的增容作用。     

HIPS/HDPE制备工艺对共混物机械性能的影响

以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高密度聚乙烯(HDPE)=70/30(质量比)作为研究对象,利用DCP及SEBS的协同作用,考察了不同加料方式,DCP,SEBS含量,加工温度,螺杆转速等条件对共混物性能的影响。结果表明:m(HIPS)/m(HDPE)/m(SEBS)=70/30/10,DCP用量为HIPS和HDPE总质量的0 06%,挤出加工温度(后部)为185℃,螺杆转速为80r/min时,共混物性能较高。     

新型聚烯烃弹性体的高速挤出畸变特征及其流动扰动源探讨

采用双毛细管流变仪研究由限定几何构型催化剂和INSITETM工艺开发的聚烯烃弹性体(POE Engage)和三元乙丙橡胶(EPDM Nordel IP)在高速挤出时的不稳定流动现象和挤出畸变特征,并对各类不同挤出畸变的扰动源进行了探讨。结果表明,鲨鱼皮和螺纹状畸变的空间起源在口模出口处,竹节状黏-滑畸变与挤出压力振荡现象是由于熔体/口模壁处的整体黏-滑转变引起,而熔体整体无规破裂现象则与口模入口区的扰动有关。     

塑料圆形管材挤出胀大的数值模拟

挤出胀大是塑料圆形管材生产过程中不可避免的一种现象。在实际生产中,目前主要采用传统经验试差方法设计挤出口模,缺乏相关的理论研究及指导。本研究针对管材挤出工艺,建立了几何模型和数学模型,采用稳态不可压缩流体流动的有限元模型,模拟了PTT流体经过圆环口模挤出胀大现象。采用罚有限元将连续性方程引入动量方程,减少了同时计算的变量数,有效提高了计算效率。模拟结果表明,口模出口处聚合物熔体表面第一法向应力差急剧增大。口模尺寸一定时,聚合物的挤出胀大率随体积流量的增大而增大。同时也系统分析了口模尺寸对挤出胀大的影响规律。模拟结果对实际生产中的模具设计具有一定的指导意义。     

气体压力对聚合物气辅挤出成型影响实验及模拟

实验发现了气辅挤出中气体压力对熔体挤出影响较显著,为了探明气体压力对熔体挤出成型的影响机理,建立了气体/熔体两相流气辅挤出模型,通过有限元方法对气辅挤出成型进行了非等温黏弹数值模拟,得到了不同气体压力下,熔体的挤出形貌、流速、压力、法向应力差分布等变化规律。模拟结果表明,气体压力对熔体挤出流场分布及成型形貌具有较大影响,在气体压力相对较小且能形成稳定的气体层时,熔体速度场分布均匀,压力、法向应力差较小,挤出无形变;随着气体压力增大,熔体的速度、压力、法向应力差和形貌收缩程度等均显著增大。研究表明,由于气体的作用,在气体/熔体入口交界面处产生的第一法向应力差是引发熔体挤出形变和流场分布变化的主要原因。     

涡轮增压发动机缸内流场三维瞬态数值模拟

以KIVA程序作为三维瞬态模拟软件,对C14涡轮增压发动机在1 500 r/min4、000 r/min和6 000 r/min 3种转速下进行了三维数值模拟,获得了发动机缸内几种总体量(压力、温度、湍动能和滚流比等)、速度场和燃油浓度场的瞬态特性。研究表明:发动机转速对缸内流动乃至充量混合特性有较大的影响。计算结果可为发动机的设计和性能改善提供一定的理论参考。     

青稞挤压糊化粉的研制

以青稞粉为原料,采用双螺杆挤压改性方法加工速食营养粉,研究挤压温度、螺杆转速和物料水分对物料品质的影响规律,并通过二次旋转正交组合实验（响应面实验）,优化营养粉工艺参数.结果表明,物料水分、螺杆转速和挤压温度对于青稞营养粉产品品质影响显著（P＜0.05）.响应面试验得出速食营养粉的较优加工条件：螺杆转速290 r/min,温度165℃和水分含量16.5％.在此优化条件获得青稞预糊化粉的各项指标为：膨化度3.14,吸水指数5.92,容重0.53,碘呈色度5.44.     

陶瓷3D打印机喷头结构设计与仿真分析

为了克服现有陶瓷打印喷头不能连续进料的缺点,根据陶瓷3D打印机高精度和连续上料的要求,对陶瓷3D打印机的喷头挤出系统进行结构设计,提出一种可连续进料、持续打印的陶瓷3D打印机喷头挤出系统,并利用流体力学相关理论知识以及ANSYS Fluent流体仿真软件对挤出过程进行数值模拟.仿真分析结果表明:喷头出口流速约为1.79 mm/s,能够满足较高精度的打印需求;流体内部压强分布合理;关键部件螺杆受力在许用范围内;流体流线场光顺无交叉,在螺杆螺槽处能够顺畅流动.     

圆环隙口模中聚合物熔体的受力分析

详细分析了聚合物熔体在圆环隙口模中不同流动区域的壁面剪切应力和应力场,并讨论了流道截面形状的变化对壁面剪切应力的影响规律,以及熔体受力及对其弹性流变效应和挤出物中残余应力的影响。结果表明,在熔体挤出过程中,压缩区对熔体的流动具有重要影响。