螺旋芯棒式吹膜模头熔体流动特性的数值模拟

对吹塑薄膜螺旋芯棒式模头内熔体的流动现象进行了三维数值模拟。结果表明,随着螺槽的逐渐消退,螺槽内熔体的速度由入口处的沿螺槽方向流动逐渐变为沿模头轴向流动,而环形间隙内熔体的速度在入口处存在较小的环形分量,随间隙厚度的增加逐渐变为沿轴向流动。沿挤出方向,螺槽中熔体的压力等值线由垂直于螺槽逐渐变为垂直于轴向,环形间隙中熔体的压力等值线由倾斜于轴向逐渐变为垂直于轴向。     

冷却单螺杆内聚合物熔体传热模型

基于聚合物熔体在冷却单螺杆内传热,引入平均温度表征螺槽深度方向的熔体温度变化,将黏性生热简化为内热源,建立聚合物熔体传热理论分析模型;基于模型分析了冷却单螺杆的结构参数与工艺参数对聚合物熔体冷却过程的影响规律,并通过计算流体动力学（CFD）模拟验证模型的准确性。结果表明,当螺槽深度为5~9 mm、螺纹升角为30°~50°时,通过增大螺槽深度和螺纹升角,同时降低螺杆转速和减少产量,能够有效增强冷却单螺杆内聚合物熔体的冷却效果,此时模型能够满足冷却单螺杆内聚合物熔体的降温需求。数值模拟值与模型计算值的最大相对误差为1.21%,表明聚合物熔体传热模型能够预测冷却单螺杆内聚合物熔体的冷却过程,可以为串联挤出发泡系统中冷却单螺杆的设计提供一定的理论参考。     

挤出过程的混炼技术

文中运用有关混炼理论，介绍了判断单螺杆挤出机的混炼质量的五项指标，对常用的四种类型混炼元件的性能进行了分析，结合工程实际列举了两类混炼元件的计算实例。     

振动作用下单螺杆挤出机内聚合物熔体的流动

提出了一种求解二维耦合流场的有限差分数值模拟新方法，避免了求解压力Poisson方程。对振动力场作用下聚合物熔体在单螺杆挤出机螺槽内的流场进行了数值计算，得到了不同时刻螺槽内聚合物熔体的流动速度与剪切应力分布。结果表明，振动将导致螺槽内聚合物熔体的流动速度与剪切应力周期性变化，当振动扰动系数较大时，螺槽展开方向甚至会出现瞬时压力反流．最后，通过剪切应力的分布曲线证明本研究所得结果的正确性。     

单螺杆挤出机计量段中非牛顿流体定常流动分析

在熔体为等温不可压缩的均匀定常流且充满螺槽的前提下讨论不可压缩Carreau型非牛顿流体在单螺杆挤出机计量段的定常流动问题,分析了其相应数学模型的解的结构,为进一步的数值计算奠定了基础。     

S形转子连续混炼机混炼段流场的有限元分析

文中利用有限元软件ANSYS对S形转子连续混炼机的流场进行了模拟分析。研究了转子的不同相位和操作条件的改变对速度场和压力场的影响规律,可为这种新型设备在混炼加工领域的应用提供理论指导。     

端面混炼挤出机的研究

在各种不同间隙和不同转速下测量了端面混炼挤出机(DMP)的产量、压力和功耗等参数。同时加入预混好的具有一定比例的碳酸钙聚乙烯混料,进行取样切片,通过电镜扫描对样片进行混炼效果定性分析。     

聚合物新型混合分散装置塑化过程模拟分析

对一种聚合物叶片注塑成型机的混合分散装置进行了三维建模,采用Polyflow软件对其屏障混炼单元中聚合物流体的流动状态进行了三维等温数值模拟,通过网格重叠技术对流体区域进行网格划分,用软件设定装置的运动边界条件,分析了能反映装置混合分散效果的参数,如速度矢量、剪切速率、混合指数等．结果显示：新型混合分散的出料槽中存在的涡流现象,有利于聚合物熔体的塑化混合,在邻近出料槽区域,熔体和出料槽挤压、拉伸作用最强,而在转子与料筒的中间部位则存在较强的拉伸流场．     

金属注射成形叶片式混炼机

针对目前现有混炼设备存在的不足,设计了一种新型叶片式混炼机,通过不断的调试,解决了存在的问题。介绍了该叶片式混炼机的设计原则。说明了该叶片式混炼机的工作过程和结构特点,指出了设计过程中应注意的问题。此设备已投入金属注射成形实验中,效果良好。     

串联式磨盘挤出机提高聚合物复合材料混炼质量的研究

文中阐述了一种新型连续混炼设备——串联式磨盘挤出机的混炼机理 ,采用串联式磨盘挤出机和同向平行双螺杆挤出机对聚苯乙烯/四氧化三铁/丙烯酸、高密度聚乙烯/纳米氢氧化镁进行挤出混炼效果研究 ,通过显微照片和图像分析对共混物微观混炼效果进行数学统计分析 ,发现串联式磨盘挤出机混炼性能明显优于同向平行双螺杆挤出机 ,而且改变其磨盘间隙及螺杆转速可以达到不同的混炼效果。     

销钉机筒挤出机混合段的混合性能

使用有限元法数值模拟有销钉和无销钉混合段流道内胶料的三维等温流场,用粒子示踪分析方法比较两者的混合性能.研究结果表明,有销钉混合段流道内,销钉局部打乱了胶料的运动轨迹,打散了滞留熔体,6个销钉所在横截面的流场被分成6个区域.料流被迫改变方向重新排列;胶料熔体的速度梯度增加;随着胶料速度梯度的增大,胶料的剪切应力增大,混合指数分布均匀.有销钉混合段的11个截面平均分离尺度小于无销钉混合段的10%.机筒销钉对于分散混合有一定的强化作用,其混合程度高于无销钉结构.     

开式涡轮转盘塔用于液-液-固系时的固相滞留率及轴向混合

用石英砂-水(连续相)-煤油(分散相)系,在直径0.152m的开式涡轮转盘塔中进行了实验,证明该塔用于含固量较高的液-液-固系是可行的。研究了转速、隔室高度、定环开孔直径和各相表观流速对固相滞留率及轴向混合的影响,给出了固相滞留率及返流此的关联式。     

串联式磨盘螺杆挤出机混合过程的研究

采用网格重叠技术（MST）生成串联式磨盘螺杆挤出机混炼段的有限元网格,对物料在混炼段流场中的动态混合过程进行了模拟,研究了物料粒子的运动轨迹和混合过程;采用流体动力学分析软件POLYFLOW模拟混炼过程,选取停留时间和最大剪切应力作为量化指标,分析和评价了该挤出机混炼段的物料混合性能．研究发现物料在串联式磨盘螺杆挤出机混炼段的停留时间较长,分布范围较广,有利于物料的分散混合和分布混合,得到性能稳定的产品．     

交混翼对方形棒束通道内超临界流动传热影响的初步研究

以CFD软件FLUENT为工具对超临界水堆的三维带交混翼的方形单通道模型进行了数值模拟.模型考虑了交混翼的仰角对于通道内温度分布及流场的影响,结果表明,交混翼造成流体绕流,使得流道内冷热流体混合,从而使得流道内流体的温度分布均匀,有效改善了燃料棒表面温度分布情况,降低热点温度;交混翼在15°、30°、45°和50°四种仰角情况下,30°仰角情况更有利于温度区域均匀.     

螺杆转速和机筒温度对加工聚丙烯的影响

分析工艺条件对螺杆注射加工聚丙烯的影响.在不同螺杆转速和机筒温度条件下,使用有限元法数值计算螺杆头为35°锥角且带止逆环的注射螺杆流道内熔体的三维非等温流场.分析了熔体的温度、剪切应力、黏度和黏性热.研究结果表明,在塑化过程中,当螺杆转速由45 r/min提高到105 r/min时,熔体的最大流速、剪切应力和黏性热分别增大了1.60,0.41,2.00倍.当机筒温度从573 K降低100 K时,塑化时熔体的最大速度减小了0.011 m/s,熔体的最大剪切应力、黏性热和熔体黏度分别增加了1.13,1.15,6.39倍;注射时熔体的最大流速减小了0.359 m/s,熔体的最大剪切应力、黏度和黏性热分别增大了1.32,2.40,1.87倍.     

粉喷桩体的力学性质试验研究

粉喷桩是处理软弱地基的一种重要方法。通过水泥土的室内配合比试验,研究了粉喷桩体的抗拉、抗压和抗剪强度性质及其影响因素,可为粉喷桩施工和设计提供理论指导。     

混合时间测定方法剖析与过程模拟

用湍流理论和微观混合理论对碘液退色测混合时间方法进行分析,建立了退色过程中宏观混合与微观混合的数学模型,并给出了三种桨叶的模型参数。计算表明,宏观混合时间与整个过程的混合时间的比例,随单位体积功耗的增大而增大。