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螺杆导程对三螺杆挤出机固体输送特性的影响

塑料 2023年第3期52卷 68-73页

作者：李响王东阳朱向哲辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113001 抚顺市技师学院辽宁抚顺113123

导程是挤出机螺杆的重要几何参数之一,改变导程后,螺槽内部颗粒受力状态发生变化,影响颗粒的输送特性。为明确螺杆导程对三螺杆挤出机固体输送特性的影响,基于离散元法对不同导程的三螺杆挤出机固体输送行为进行仿真;对比分析了导程对... 详细信息

导程是挤出机螺杆的重要几何参数之一,改变导程后,螺槽内部颗粒受力状态发生变化,影响颗粒的输送特性。为明确螺杆导程对三螺杆挤出机固体输送特性的影响,基于离散元法对不同导程的三螺杆挤出机固体输送行为进行仿真;对比分析了导程对三螺杆挤出机内部颗粒填充状态、速度分布、受力分布以及质量流率的影响。结果表明,在螺杆导程为39、45、51 mm的3种挤出机的内部,颗粒输送速度逐渐增加,颗粒在螺槽内平均停留时间分别为4.58、3.50、3.06 s。与导程为39 mm相比,导程为45、51 mm的挤出机质量流率分别提高了约9.3%和13.3%,由于物料在螺槽内停留时间缩短,挤出机颗粒填充率分别下降了约1%和2.7%。因此,设计螺杆时,应结合颗粒输送和颗粒填充特性。

关键词：三螺杆挤出机固体输送导程填充效率质量流率

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双锥型螺杆挤出机固体输送离散元分析

中国塑料 2022年第4期36卷 83-88页

作者：王颢霖朱向哲辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113001

利用EDEM软件对一种普通锥形和两种双锥型螺杆挤出机固体输送段进行模拟。分析了高密度聚乙烯(PEHD)颗粒在锥形双螺杆挤出机内的运动状态和分布规律。对比分析了3种锥形螺杆挤出的质量流速率、填充率、平均速度、平均压力、平均剪切应... 详细信息

利用EDEM软件对一种普通锥形和两种双锥型螺杆挤出机固体输送段进行模拟。分析了高密度聚乙烯(PEHD)颗粒在锥形双螺杆挤出机内的运动状态和分布规律。对比分析了3种锥形螺杆挤出的质量流速率、填充率、平均速度、平均压力、平均剪切应力和力矩等参数,给出了普通型和双锥型螺杆挤出机固体输送机理以及主要影响因素。结果表明,相比于普通锥形双螺杆挤出机,双锥型螺杆挤出机颗粒具有相对较小的轴向速度变化、较强的建压能力和较高的体积填充,适用于剪敏性材料的加工。

关键词：锥形双螺杆 EDEM软件固体输送输送效率

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双螺杆固体输送行为及影响因素研究

双螺杆固体输送行为及影响因素研究

作者：张超昆明理工大学

学位级别：硕士

在聚合物加工中,双螺杆挤塑以生产连续、高产节能等特点,在聚合物材料共混、填充改性,实现合金化和功能化方面倍受关注,并得到了广泛应用。为获得最佳质量的产品及挤出产量,挤出机中固体输送段的物料输送在挤出机中是聚合物加工的重要阶... 详细信息

在聚合物加工中,双螺杆挤塑以生产连续、高产节能等特点,在聚合物材料共混、填充改性,实现合金化和功能化方面倍受关注,并得到了广泛应用。为获得最佳质量的产品及挤出产量,挤出机中固体输送段的物料输送在挤出机中是聚合物加工的重要阶段,对物料的输送变化机理的认识和了解是十分有必要的。挤出机固体输送段大多是以固体离散颗粒群在机筒中运动,离散单元法是研究运动颗粒系统的一种数值计算方法,这种方法在计算过程中将每个颗粒作为分析对象,能得到颗粒在不同时刻的运动情况。研究双螺杆固体输送大多是采用可视化实验进行研究,并不能准确的反映机筒内颗粒的运动特性,而将离散元法应用到双螺杆挤出机固体输送段的研究中,能克服实验中所不能提取到的颗粒运动信息,能准确的反应出机筒内颗粒的运动规律。本文应用离散单元软件EDEM对双螺杆挤出机的固体输送段进行了离散单元法模拟,首先模拟在溢流加料方式下颗粒的运动主要以摩擦拖拽为主,颗粒运动轨迹呈现“∞”字形,在螺杆与机筒形成的空间随螺杆旋转往挤出方向运动。接着模拟了计量加料方式下物料的输送过程,对计量加料方式下的固体输送段进行划分子输送区分别研究各个区域的输送特性,在计量加料方式下的颗粒输送以正位移输送为主。溢流加料方式下颗粒获得的轴向速度和轴向力均比计量加料方式下的要高。对计量加料方式下通过改变螺杆转速、挤出机内摩擦系数和螺纹元件导程对颗粒的轴向速度及所受轴向力以及各个子输送区的输送效率进行研究,发现提高转速对左输送区和上输送区的输送效率有提高,转速过高会造成右输送区的输送率下降,提高挤出机内摩擦系数,各输送区的输送效率下降,应该减小挤出机内摩擦系数。改变输送段螺纹原件的导程均能提高各子输送区的输送效率且比较稳定。

关键词：离散元双螺杆挤出固体输送输送效率

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考虑离心作用的螺杆挤出机固体输送理论模型

高分子材料科学与工程 2008年第4期24卷 109-112页

作者：贾明印王克俭薛平朱复华北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

在固体输送段,物料由散粒体逐渐被压缩,形成压力梯度。离心力对固体输送有较大的影响,由于离心力的作用,物料与机筒之间的径向作用力大于物料与螺杆之间的径向作用力。在固体输送段压力沿螺杆轴向逐渐增大,输送角逐渐减小。文中根据实... 详细信息

在固体输送段,物料由散粒体逐渐被压缩,形成压力梯度。离心力对固体输送有较大的影响,由于离心力的作用,物料与机筒之间的径向作用力大于物料与螺杆之间的径向作用力。在固体输送段压力沿螺杆轴向逐渐增大,输送角逐渐减小。文中根据实验现象,考虑离心力,建立了可压缩体的固体输送物理模型,并求出数学模型的解析解。理论计算表明,即使机筒与固相的摩擦系数小于螺杆与固相的摩擦系数,仍会有固体输送。

关键词：离心力挤出机固体输送输送角压力分布

沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送产量的粒径模型研究

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现代塑料加工应用 2015年第2期27卷 46-49页

作者：贾明印余斌张勇潘江如薛平新疆工程学院新疆乌鲁木齐830091 北京化工大学北京100029

在分析机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和加工物料粒径关系的基础上,建立了沟槽机筒单螺杆挤出机3种常见的固体输送段产量粒径模型,该模型可用于研究机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和颗粒物料粒径对固体输送机理的影响并定量计算沟槽... 详细信息

在分析机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和加工物料粒径关系的基础上,建立了沟槽机筒单螺杆挤出机3种常见的固体输送段产量粒径模型,该模型可用于研究机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和颗粒物料粒径对固体输送机理的影响并定量计算沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送段产量。此外,通过不同的机筒和螺杆组合及不同粒径的原料在自制的在线模拟试验机上对该模型进行了验证和试验分析。

关键词：沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送粒径模型

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固体输送中聚合物形态的层析测量与分析

中国塑料 2003年第2期17卷 90-93页

作者：李礼夫李毅华南理工大学交通学院广东广州510640

基于聚合物自由体积理论和应力应变关系 ,提出了对固体输送中聚合物形态进行计算机层析图像测量和形态特征提取与分析的新方法。实验表明 ,该方法不仅能对处于密闭空间的挤出聚合物形态进行动态、在线、非破坏性地测量。

关键词：固体输送图像测量计算机层析挤出聚合物形态学

单螺杆挤出过程固体粒子输送的离散单元法模拟

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塑料 2012年第5期41卷 92-95页

作者：丁学良何红王克俭北京化工大学机电工程学院北京100029

用离散单元法对单螺杆挤出固体粒子输送运动进行模拟,所得结果与实验和塞流模型对比,进而验证了离散单元法的有效性。速度计算结果显示了螺槽内各粒子的运动情况,此外还研究了物料参数如颗粒大小、摩擦系数以及螺杆转速对固体输送量的... 详细信息

用离散单元法对单螺杆挤出固体粒子输送运动进行模拟,所得结果与实验和塞流模型对比,进而验证了离散单元法的有效性。速度计算结果显示了螺槽内各粒子的运动情况,此外还研究了物料参数如颗粒大小、摩擦系数以及螺杆转速对固体输送量的影响。

关键词：固体输送离散单元法单螺杆挤出模拟粒子运动

振动力场强化单螺杆挤出固体输送的离散单元法模拟

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中国机械工程 2006年第22期17卷 2406-2410页

作者：张琳瞿金平李建波华南理工大学聚合物新型成形装备国家工程研究中心教育部聚合物成形加工工程重点实验室广州510641

将岩石力学中的研究方法———离散单元法引入塑料挤出固体输送研究中,并建立了固体输送段的离散输送模型。该模型可以从微观上分析聚合物颗粒在挤出过程中的受力和运动,也可以从宏观上描述整个颗粒体系的运动规律。模型能体现振动力场... 详细信息

将岩石力学中的研究方法———离散单元法引入塑料挤出固体输送研究中,并建立了固体输送段的离散输送模型。该模型可以从微观上分析聚合物颗粒在挤出过程中的受力和运动,也可以从宏观上描述整个颗粒体系的运动规律。模型能体现振动力场对强化单螺杆挤出固体输送的影响,反映电磁动态挤出机固体输送段的输送规律,为新型设备的设计应用提供理论支持。

关键词：离散单元法固体输送电磁动态挤出机振动力场

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螺杆挤出固体输送段压力分布的离散元法预测

塑料 2013年第6期42卷 69-72页

作者：江帅何红北京化工大学机电工程学院北京100029 高分子材料加工装备教育部工程研究中心北京100029

采用离散元非线性模型模拟了单螺杆挤出固体输送段末端有约束情况下的粒子输送,预测了压力、填充率以及配位数沿固体输送方向的变化情况。结果表明:压力在固体输送段内沿挤出方向呈不均匀增大趋势,靠近进料口区压力很小,但靠近输送段末... 详细信息

采用离散元非线性模型模拟了单螺杆挤出固体输送段末端有约束情况下的粒子输送,预测了压力、填充率以及配位数沿固体输送方向的变化情况。结果表明:压力在固体输送段内沿挤出方向呈不均匀增大趋势,靠近进料口区压力很小,但靠近输送段末端的区域压力增大很快。

关键词：固体输送离散元法单螺杆挤出压力填充率