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单螺杆挤出过程固体粒子输送的离散单元法研究

丁学良  
【摘要】:离散单元法是研究运动颗粒系统的一种数值计算方法。这种方法在计算过程中将每个颗粒作为分析对象,能得到颗粒在不同时刻的运动情况。由于单螺杆挤出机固体输送段的理论大都将固体输送段内的颗粒假设为一个固体塞,这种不符合实际的假设不能准确反映颗粒在固体输送段内的运动,而将离散单元法应用到单螺杆挤出机固体输送段的研究中,能够克服塞流理论的缺陷,更符合实际。 本文应用离散单元软件EDEM和自己编写的C语言程序对单螺杆挤出机的固体输送段进行了离散单元法模拟,并与实际产量对比,验证了离散单元法应用于挤出机固体输送段的可行性;模拟过程中通过改变颗粒大小,并将得到的不同粒径的产量进行对比发现存在匹配颗粒粒径大小,使挤出机的产量达到最大;研究了颗粒与机筒间的摩擦系数与挤出产量间的变化规律;通过对颗粒沿圆周方向和在螺槽内的速度分布进行研究,发现速度的分层现象;通过改变螺杆的转速,对螺杆转速对挤出产量的影响进行研究,并观察了不同转速下,颗粒在螺槽宽度方向上的速度分布;通过对颗粒进行颜色标示,研究颗粒在挤出机内的运动轨迹,并研究颗粒运动过程中影响挤出机产量的一些因素。


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