振动力场作用下单螺杆挤出机混合过程模拟

建立了振动力场作用下单螺杆挤出机计量段中熔体流动的物理模型，在Stokes假设基础上，得到了螺槽内牛顿流体速度分布的解析解。采用自适应步长4阶Runge-Kutta方法，对动态混合过程进行三维数值模拟追踪，计算了示踪剂构形依时演变及界面拉伸比率，对动态混合过程进行了实时表征。结果表明，低频振动时，螺槽内的混合仍然是规则的层流混合，混合效果并不理想，提出了进一步提高混合效果的建议。     

振动力场作用下聚合物熔体单螺杆挤出过程数值模拟

根据塑料电磁动态塑化挤出过程中熔体输送的实际情况，对三维模型进行简化，利用大型有限元软件ANSYS模拟了叠加轴向振动力场作用下聚合物熔体在螺槽中的流动情况，求解出周期性变化的速度，压力场分布，结果表明，与稳态挤出过程相比，振动力场的引入在进出口压力差恒定的情况下，可以提高熔全输送流率。采用有限元模拟方法可以为确定和优化工艺参数，产品质量控制提供指导。     

振动力场下聚合物塑化挤出技术研究

介绍玫种将电磁场引起的机械振动力场引入聚合物塑化挤出全过程的塑料电磁动态塑化挤出设备,讨论了它的原理、结构及应用,实验与生产表明,塑料电磁动态塑化挤出设备在加工聚烯烃时能耗降低２０％～５０％,挤出熔体温度降低２０℃以上,制品拉伸强度提高１６％以上,对无机填料充体系的兴旺聚散效果提高。     

振动力场下圆管内聚合物熔体速度场的数值模拟

利用ANSYS-FLOTRAN有限元分析软件模拟了不同振动频率下圆管内不可压缩幂律流体非定常流动的速度场.结果表明:1)振动力场作用使熔体在入口附近出现速度突变,振动频率越高,突变越厉害,速度值越大,稳定时圆管的无量纲长度越大;2)熔体轴向速度在径向呈类抛物线分布,振动频率存在最佳值,大于或小于最佳振动频率,熔体轴向速度分布范围均会变宽,流动变得不稳定;3)出口处速度响应存在时间延迟和速度峰,随着振动频率的增加,速度峰值升高,稳定时熔体轴向响应速度波动范围变宽,波动平衡点速度值升高.     

振动力场强化聚合物反应挤出过程的研究

介绍了将电磁场引起的机械振动力场引入聚合物反应挤出过程的作用和基本作用原理。引入振动力场可以对挤出机内的物理和化学反应产生积极影响，改善聚合物熔体的粘弹性，提高聚合物混炼和动态硫化效果。该方法可用于提高动态硫化EPDM／PP热塑性弹性体的质量。     

振动力场下填充聚合物挤出过程研究

研究了利用塑料电磁动态塑化挤出机加工ＰＰ／ＣａＣＯ３和ＬＤＰＥ／ＣａＣＯ３时的动态挤出过程,探讨了振动力场对聚合物填充体系挤出过程扣影响规律和作用机理。结果表明,在一定的振动条件下,振动力场的作用使挤出压力减同功率降低,混合分散效果明显提高。     

振动力场作用下三螺杆挤出机计量段中聚合物挤出的模拟

建立了同向旋转三螺杆挤出机计量段实际流道真实尺寸的三维非牛顿模型，利用ANSYS软件中的FLOTRAN CFD分析功能对该流场进行数值模拟，分析了振动力场作用下挤出机计量段内的黏度分布、压力分布、速度分布以及振幅对流量的影响，同时与无振动状态的挤出特性进行了比较。研究结果表明：振动力场的引入使熔体黏度和流量呈周期性变化，熔体黏度降低，螺棱两侧压差随振幅增大而增大，剪切作用增强，分散性混合能力和分布性混合能力提高。     

振动力场对销钉螺杆挤出机混炼过程的影响

利用流体动力学软件POLYFLOW对销钉螺杆挤出机的混炼段进行三维等温数值模拟.通过引入振动力场,采用粒子示踪分析方法对比分析不同振动力场参数对销钉螺杆挤出机混炼过程的影响.结果表明,振动力场对销钉的混炼性能有着明显的改善作用,但存在最佳的振动频率和振幅范围.该结论为寻求最优振动力场参数从而提高塑料混炼质量提供了参考.     

振动诱导单螺杆挤出机熔融过程实验研究

利用剖分式料筒振动诱导单螺杆挤出机以及透明料筒振动诱导单螺杆挤出机对振动力场作用下的熔融过程进行了可视化实验研究,获得了熔融过程的固体床宽度分布曲线;对比了不同振动参数条件下的熔融长度与无振动条件下的熔融长度。实验结果表明,振动的引入可加快熔融进程,缩短熔融长度。对应不同的材料,不同的螺杆转速、料筒温度设置等工艺条件存在一个振动强度范围,在此范围内随着振动强度的增加,熔融速度进一步加快。     

纯振动场作用下聚合物的熔融塑化过程

通过建立纯振动作用下的熔融模型,排除了螺杆转动对振动的影响,推导出熔融速率与振动参数之间的关系。结果表明,振动的引入加快了熔融进程,熔融速率随着振动强度的增大而增大。同时,试验结果证明了上述模型及理论的正确性。     

聚合物熔体粘弹行为对振动力场响应规律的研究进展

综述了国内外对聚合物熔体粘弹行为的研究,针对前人研究的不足,并为进一步解释聚合电磁动态成型机理,提出了黛助毛细管动态流变仪,从理论和实践角度探索聚物熔体粘弹行为对振动力场响应规律的新思路。     

有限元法求解无定形料挤出制品水浴冷却温度场

应用传热学和有限元基本原理，用线性三角形单元数值求解了无定形料挤出制品水浴冷却的瞬态温度场，进而可求得冷却时间，以及所需冷却水槽的长度。通过两个算例与解析解、ANSYS数值模拟结果的比较，说明了文中算法的可行性与合理性。     

振动力场下高聚物挤出胀大现象研究进展

高聚物熔体流动的入口效应和在口模中的剪切作用是导致稳态场中挤出物胀大的主要原因,而振动力场能有效地减小高聚物的挤出胀大比.综述了在非稳态流场中挤出物胀大后指出由于振动力场的作用,分子链段的扩散和运动变得迅速,这样分子链容易发生解缠和解取向,弹性能得到及时释放,直接表现为挤出胀大比减小.并在最后给出了今后的研究方向.     

正弦脉动力场对聚合物/刚性粒子体系毛细管挤出压力的影响

介绍了在毛细管动态流变仪上对聚合物/刚性粒子体系正弦脉动力场下流变特性进行研究的方法。通过对PP/CaCO3体系在振动力场下的流变特性进行实验研究,揭示了聚合物/刚性粒子体系流变性能对振动频率和振幅的依赖关系,以及不同温度下振动力场对挤出压力的影响。     

振动力场下聚合物熔体流变行为的响应与分析 Ⅰ.毛细管压力降和熔体表观粘度

在自行设计的恒速型毛细管动态流变装置上 ,对聚合物熔体进行动态挤出实验。借助已建立的振动力场下聚合物熔体流变行为的表征公式 ,分别计算振动力场下聚合物熔体在毛细管壁处的剪切应力、剪切速率和表观粘度。与稳态挤出时相比 ,引入振动力场后 ,发现毛细管压力降、表观粘度均显著降低 ,且随着振动频率和振幅的改变呈非线性变化趋势 ,作者对此进行了深入分析。     

同向双螺杆挤出机螺杆轴向力的数值模拟和实验研究

应用 POLYFLOW 软件模拟计算了组合螺杆元件在流场中受到的轴向力。模拟结果表明,轴向力随螺杆相位角的变化而波动;螺杆构型对轴向力的影响较大;操作条件会对轴向力产生影响。自行设计了拉杆应变测量系统对螺杆轴向力进行了间接测试,结果表明螺杆轴向力由机头静压力和附加轴向力组成,使用实验螺杆组合时,附加轴向力约为机头静压力的0.4～1.6倍。     

Haake混合器中双组分聚合物熔体共混过程的数值模拟研究

采用有限元分析软件POLYFLOW对发生在Haake密闭式混合器中的双组分聚合物熔体共混过程进行了二维等温数值模拟，并进行了实验验证。首先采用仅和流场有关的黏度模型对共混过程进行了数值模拟，模拟结果与实验结果符合较好。进而又考虑了共混体系中组分含量对共混体系黏度的影响，对原来的黏度模型进行了修正，修正后的数值模拟结果和实验结果更接近。通过利用数值模拟的方法进一步获悉了双组分聚合物体系对流混合的规律。     

双螺杆挤出过程数值模拟研究进展

在聚合物的双螺杆挤出过程的研究中,采用数值模拟的方法可以克服传统实验方法的局限,可为挤出机的设计加工提供参考。回顾了近年来国内外对双螺杆挤出过程数值模拟的研究成果,介绍了一维数学模型和三维数学模型对挤出过程进行数学描述的优缺点,从双螺杆挤出机内部的流场特性、瞬态混合性能、停留时间分布以及反应挤出等方面综述了相关研究进展,并对双螺杆挤出过程数值模拟的今后发展方向进行了展望。     

离散元法及其在单螺杆挤出机计算机模拟中的应用

离散元法(Discrete Element Method,简称DEM)为模拟每个粒子运动及其相互接触行为的数值方法,已成功运用于工业过程的分析和产品设计领域。介绍了离散元法的基本原理,及其在单螺杆挤出机计算机模拟中的应用,并对其发展趋势进行了探讨。