双螺杆挤出机挤出流场的有限元分析及研究

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螺杆挤出机是塑料制品加工的主要设备,它的研究发展对提高挤出机加工质量有着重要意义。随着计算机技术和计算方法的发展,人们可以应用计算机对双螺杆流道内的流场进行模拟计算。该方法为研究开发工作节约大量的资金和能源,缩短了开发周期。 本文通过流体分析软件ANSYS对塑料双螺杆挤出机的熔体输送段以及模口挤出段进行了流场模拟,建立了双螺杆流道的三维模型,得出了流道的速度场分布图、压力场分布图以及对应的质量流率。对塑料双螺杆挤出机熔体输送段和模口挤出段的模拟计算进行了实验验证。由结果做出了模口特性曲线、螺杆特性曲线和挤出机的有效工作图。利用该图可以讨论螺杆和模口的联合设计,丰富挤压理论,促进挤出理论的进一步发展,为双螺杆挤出机的设计,以及对现有设备的更有效利用提供理论依据和实践指导。将实验的结果与相同条件下计算机模拟计算的结果进行对比分析,从总体上看,两组数据的质量流率随螺杆转速和熔体输送段温度的变化趋势是相同的,因此利用流体分析软件进行双螺杆挤出流体模拟计算分析的方法是可行的,在挤出加工中具有一定的指导作用。
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