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《北京化工大学》 2004年
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啮合同向双螺杆挤出过程斜齿齿型盘元件的理论实验研究

张俊义  
【摘要】:在本文中,设计了一种新型的混合元件斜齿齿形盘元件。通过对斜齿齿形盘元件的齿形、齿数以及导程等的分析与优化,得到较好的斜齿齿形盘元件构型。由于斜齿齿形盘元件与直齿齿形盘的不同,产生了较多的螺杆构型,本研究课题通过流场模拟,以产量和混合效果作为评价指标对齿形盘元件组成的不同螺杆构型进行分析,得到了不同指标下的最优螺杆构型,并和直齿齿形盘螺杆构型进行了对比。本文通过对多种不同螺杆构型下流场的三维等温非牛顿模拟计算,得到长整型流道与交替型流道下的直齿和斜齿不同螺杆构型的压力场、速度场、粘度场、剪切速率场和剪切应力场。并在相同的边界条件下,进一步对它们的混合性能进行了分析对比。 论文得到的结论有:1.通过优化组合,斜齿齿形盘元件和`螺纹元件构成的螺杆构型可以在损失较小的流量的情况下可以得到更好的混合性能。2.采用多个短的混合段比一个长的混合段能获得更好的混合效果3.RRR-LLL交替型螺杆构型的混合效果比直齿齿形盘交替型流道更好。 最后本文对齿形盘元件的流场模拟计算结果进行了实验验证。结果表明用ANSYS有限元软件模拟双螺杆挤出机流场的方法可行,得到的结果可靠。实验结果显示斜齿齿形盘元件具有一定的输送能力,能够部分的改变物料的流动方向,通过不同的组合完全可以改变物料的流动,促进物料的分布混合。实验还观察了模拟物料状态下的物料在齿形盘元件中对分布混合有很大影响的分流现象。实验表明,斜齿齿形盘元件非常适合于分布混合如填充改性等。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH132.4

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【引证文献】
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2 操彬;马秀清;方辉;周新慧;;不同螺杆构型混合性能与接枝反应接枝率关系的研究[J];中国塑料;2007年08期
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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7 孙士强;纳米粉体与聚合物在同向双螺杆挤出机中的熔融混合研究[D];北京化工大学;2006年
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【二级引证文献】
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6 何明;挤压造粒机不同螺杆组合熔体输送平衡问题的研究[D];北京化工大学;2010年
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