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《嚙合同向雙螺桿擠出機擠出過程模擬的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、上海交通大學碩士學位論文摘要嚙合同向雙螺桿擠出機擠出過程模擬研究摘要擠出技術是一種重要聚合物加工技術,嚙合同向雙螺桿擠出機是擠出加工中常用加工設備。擠出技術的智能化,虛擬化成為擠出過程研究的重要課題,尤其對于嚙合同向雙螺桿擠出機擠出過程的模擬研究成為研究的重點。本課題試圖構建的全局模型可以模擬嚙合同向雙螺桿擠出機的擠出過程,本文研究工作將填補國內有關嚙合同向雙螺桿擠出機擠出過程全局模擬研究研究的空白。本文首先對螺紋單元的幾何結構分析研究得到螺紋單元幾何結構基元C型腔,對C型腔內熔體連續(xù)性方程求解后得到該單元的流動模型,與其他研究者采用引入形狀因子的流動模型不同的是本文的流動模
2、型避免引入復雜參數(shù)。本文模型的模擬結果與文獻中的模擬結果比較,偏差較小。由于嚙合塊單元是國內關于嚙合同向雙螺桿擠出機模擬研究的瓶頸,所以本文對嚙合塊單元進行了深入的研究。首先分析嚙合塊的幾何結構,用嚙合塊的內徑模型來描述嚙合塊的幾何結構。在此結構基礎上首先分析了單片嚙合盤的混合作用下的流動模型,然后對整個嚙合塊單元的流動模型是通過建立流量平衡將每個單片嚙合盤的流動模i上海交通大學碩士學位論文摘要型串聯(lián)得到整個嚙合塊單元的流動模型。模擬得到結果與實際擠出過程相符合。嚙合同向雙螺桿擠出機擠出過程的全局模型是通過將螺桿單元的模型嵌入模擬流程的程序中得到的。與Ludovic軟件模擬結
3、果比較等溫模型的模擬結果仍有偏差。本文通過分析嚙合塊混合作用對聚合物在擠出機中停留時間的影響,將軸向分散模型引入到嚙合同向雙螺桿擠出機擠出過程中。增加軸向分散模型后模擬結果與Ludovic軟件模擬結果以及實驗值比較得出,當轉速增加時Ludovic軟件的模擬結果的峰形偏離實驗值,新的模型可以準確預測實驗結果。關鍵詞:嚙合同向雙螺桿擠出機,流動模型,全局模型,軸向分散模型,計算機模擬ii上海交通大學碩士學位論文摘要AGLOBALMODELFORPOLYMERFLOWSINCOROTATINGTWINSCREWEXTRUDERABSTRACTTwinscrewextrusionha
4、sattractedconsiderableattentionduringthelasttwentyyears,especiallytheco-rotatingtwinscrewextruder.Thecomplexityoftheflowintwinscrewsystemsanditisdifficulttooptimizetheextrusionconditions.Itisnecessarytoresorttoprocessingsimulationintwinscrewextruder.Wetrytopresentaglobalmodeltodescribethefl
5、owofmoltenpolymeralongtherealisticindustrialscrewprofile,includingdifferenttypeofelementsandkneadingdiscs.Ourglobalmodelwillbethecuttingedgeinthedomesticresearch.Theflowinscrewelementsisclassicallytreatedin‘groovemodel’.Weprincipallyfocusonthemainflowalongthescrewchannel.Theflowpathalongthe
6、screwsfollowsaneight-shapedpattern,andespeciallyC-shapedchamber.Wegetthelongitudinalvolumetricflowratemodel.Thismodelwhichisnotbasedoncorrectingshapefactorsisfromcontinuummechanics.ThesimulatedresultsareconfirmedbyLudovicsoftware.Wefocusonthemostcommondevice:thebilobalkneadingdisc.iii上海交通大學
7、碩士學位論文摘要Flowinkneadingdiscsisgenerallymodeledusing2Dapproaches,suchasFANorfinitevolumemethods.Wegetthegeometrymodelbyfinitevolumemethod.Wecomparethesimulatedresultswiththerealisticindustrialkneadingbloc.Wemaketheflowmodelofkneadingblocbasedongeometrymode