雙螺桿片材擠出機(jī)_雙螺桿片材擠出機(jī)_佳德塑機(jī)由圖中可以看出,回流量隨著導(dǎo)程的增大而增大,這說明導(dǎo)程越大,分布性混合越好。則表示出當(dāng)擠出機(jī)產(chǎn)量分別為5 kg/h、10 kg/h、20 kg/h時(shí),改變螺桿轉(zhuǎn)速時(shí)停留時(shí)間及其分布的計(jì)算結(jié)果,圖9表示出物料在螺紋元件中的平均物料的三維流動(dòng)路徑是根據(jù)對(duì)螺紋元件中物雙螺桿片材擠出料的真實(shí)流場(chǎng)進(jìn)行三維模擬計(jì)算所得到的速度場(chǎng),再通過編程計(jì)算得到的。限于篇幅和重點(diǎn),本只闡述停留時(shí)間及其分布的計(jì)算的最終結(jié)果。所建立的螺紋元件的幾何模型如圖1所示,對(duì)螺紋元件的流場(chǎng)分析是在沒有對(duì)流道幾何形狀作任何簡(jiǎn)化的情況下進(jìn)行的。流道是由一段長度為120 mm、頭數(shù)為2、導(dǎo)程為30 mm的左右螺紋元件及機(jī)筒內(nèi)壁形成的,其中包括了兩螺桿的嚙合區(qū)。螺桿外徑為34 mm,機(jī)筒內(nèi)徑為34.6 mm。螺桿螺棱頂與機(jī)筒內(nèi)壁的間隙及一螺桿螺棱頂與另一螺桿螺槽底間的間隙均為0.3 mm,左右螺桿的中心距為30 mm。為了計(jì)算和分析的方便并且結(jié)合物料的實(shí)際流動(dòng)情況,作如下假設(shè):流體為冪律流體,采用冪律流體的本構(gòu)方程;流場(chǎng)為穩(wěn)定流場(chǎng),即流場(chǎng)分布和雙螺桿片材擠出時(shí)間無關(guān);流場(chǎng)為等溫流場(chǎng);流場(chǎng)的雷諾數(shù)較小,可以認(rèn)為流動(dòng)為層流流動(dòng);由于慣性力、重力等體積力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粘滯力,所以可以忽略不計(jì);流體為不可壓縮流體;流道壁面無滑移。1.1.2　數(shù)學(xué)模型因?yàn)榱黧w為等溫層流不可壓縮的冪律流體,所以不考慮能量方程,只是求解連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程[1]。1.1.3　邊界條件按照擠出機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)條件及邊界無滑移假設(shè)給出流道的速度邊界,即機(jī)邊界速度為零。螺桿表雙螺桿片材擠出面速度按照角速度與螺桿表面半圖7　回流量與導(dǎo)程的關(guān)系2.3.3　剪切速率、拉伸速率與導(dǎo)程的關(guān)系當(dāng)流道兩端的壓差為0時(shí),剪切速率、拉伸速率與導(dǎo)程的關(guān)系如圖8所示。由圖中可以看出,剪切速率與拉伸速率都隨著導(dǎo)程的增大而增大。與剪切速率相比,拉伸速率的值較小,變化比較平緩,說明在混合中同向雙螺桿的特點(diǎn)是: ①轉(zhuǎn)速較高并且在嚙合區(qū)(兩螺桿在橫截面圖中的重疊部分)不同位置處有較接近的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,所以可以產(chǎn)生強(qiáng)烈、均勻的剪切; ②幾何形狀決定了其縱向流道必定開放,使兩螺桿之間產(chǎn)生物料交換。交換時(shí),原處于雙螺桿片材擠出一根螺桿螺槽底部的物料將運(yùn)動(dòng)到另一根螺桿螺槽的頂部

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