螺棱数对三螺杆挤出机混合段流动和混合特性的影响.pdf

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1、第43卷第12期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·69·2015年12月螺棱数对三螺杆挤出机混合段流动和混合特性的影响米王天书，郝永辉，朱向哲(辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：采用有限元法，利用Polyflow软件，分别计算了单头、三头和五头三螺杆挤出啮合块的轴向速度、压力、剪切速率、}昆合指数、瞬时混合效率、累积停留时间分布等参数，研究了螺棱数对三螺杆挤出机混合段局部和全局流动和混合特性的影响。结果表明，通过改变啮合块螺棱数，可以明显减弱三螺杆三头啮合块中心区强轴向速度，有利于增加物料的停留

2、时间分布。五头啮合块的回流作用最明显，面拉伸率和混合效率和自洁性能最强。关键词：三螺杆挤出机；啮合块；数值模拟；混合效率；混合指数DOI：10．3969／j．issn．1005-5770．2015．12．016中图分类号：TQ320．51文献标识码：A文章编号：1005-5770(2015)12-0069-05EfectsofScrewEdgeNumbersontheFlowandMixingCharacteristicsinMixingSectionsofTri-screwExtrudersWANGTian—shu，HAOYong-h

3、ui，ZHUXiang—zhe(SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，China)Abstract：Basedonfiniteelementmethod(FEM)，theaxialvelocity，pressure，shearrate，mixingindex，instantaneouseficiencyandcumulativeresidencetimedistributioninthesingle，tripleandquintuplekn

4、eadingblocksoftri—screwextruderswerecalculatedrespectivelywithPolyflOWsoftware．Moreover，theeffectofedgenumbersforthescrewsonthelocalandglobalmixingcharacteristicsinthemixingsectionsoftri-screwextruderwasstudied．Theresultsshowthatthechangeofthenumbersofscrewedgescanweaken

5、thestrongaxialvelocityinthecentreregionofthetriplekneadingblockssignificantly．Thisisusefultoincreasetheresidencetimedistribution．Inaddition，quintuplekneadingblockshavethemostobviouseffectofreflux，andareastretchingrate，mixingeficiencyandself—cleaningabilityarethestrongest

6、．Keywords：Tri-screwExtruder；KneadingBlocks；NumericalSimulation；MixingEfficiency；MixingIndex三螺杆挤出机是一种新型的聚合物加工设备，具计算了单头、三头和五头三螺杆啮合块的螺杆轴向速有独特、复杂的几何结构和高效混合能力。目前，三度、压力分布、剪切速率、混合指数、瞬时混合效率螺杆挤出机已开始工业化应用，且表现出优良的聚合和累积停留时间分布等参数，研究了螺棱数对三螺杆物加工性能，能获得较好的物料输运能力和混合能挤出机混合段局部和全局流动和混合特性的影响，

7、以力。然而，由于三螺杆挤出机复杂的几何结构和混合期对三螺杆挤出机的设计和工程应用提供理论参考。机理，其混合机理研究仍处于不成熟状态，是制约三1物理模型螺杆挤出机工业化应用的瓶颈问题之一。不同螺杆构型对三螺杆挤出机的混合效果有着很三螺杆挤出机具有独特的中心区结构，其螺杆的大影响，为了确保三根螺杆在转动过程中互不干涉，螺棱数为单数。目前对于三头三螺杆挤出机的研究相啮合型三螺杆挤出机的螺杆头数为奇数。目前大多数对较多_lJ，而单头和五头三螺杆挤出机的研究相对的研究都集中在三头螺杆挤出机。图1所示为单头、有限。本文采用有限元法，利用Polyfl

8、ow软件，分别三头和五头螺杆的三螺杆啮合块三维几何模型。取6辽宁省教育厅资助项目(KIQ2013041)联系人xzzhu@126．COIX1作者简介：王天书，女，1988年生，硕士研究生，研究方向为高效节能