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《北京化工大学》 2004年
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单螺杆高速挤出过程中计量段热能数值分析

王根永  
【摘要】:挤出过程的高速化是现代挤出成型技术的一个重要发展方向。高速挤出成型一方面可以显著提地高挤出产量,满足现代化生产的需要;另一方面,通过加强对物料的温度控制,可以减少能量的浪费,降低生产成本,提高挤出效率。 高速挤出是指在保证制品的质量的前提下,不断地提高螺杆转速,提高单机产量。作者从计量段的熔体输送理论着手分析熔体的流变性,应用传热学原理对高速挤出换热进行详细的数值分析。 本文作者所做的主要工作有: 1.在进行计量段流体动力学理论的分析过程中,对熔体的速度场和压力场进行了详细的理论分析,并采用微元方法计算计量段能量消耗。 2.对高速挤出过程中的熔体温度,分为螺杆冷却和螺杆不冷却两种情况,采用拉普拉斯变换进行理论分析,并用MathCAD软件模拟出一定工况下的熔体温度分布。 3.对挤出系统的计量段的热量交换分为流体冷却和气体冷却两种情况进行数值分析,流体冷却以列管式换热器作为模型进行简化,建立机筒换热的数学模型,气体冷却采用辐射和管外强制对流复合传热进行分析,分别编制高速挤出换热程序,对高速挤出时的温度控制解决方案进行分析探讨。 4.通过对三种冷却方式比较分析得出结论,对于φ30单螺杆挤出机高速挤出聚乙烯时,当螺杆转速高于150rpm,计量段机筒冷却选择风冷不再满足挤出换热的需要;当螺杆转速高于250rpm时,计量段机筒冷却 习匕写淤叮七』二J冤坦六周改d毖肖睁亡之金仑岁忆 选择油冷不再满足挤出换热需要,只能选择水冷却进行挤出换热。
【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】:TQ320

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