随着塑料工业的发展,尤其是塑料建材的发展,锥形双螺杆挤出机得到了迅速的发展和应用。然而,迄今为止,对于锥形双螺杆挤出机的研究还不够深入,尤其是国内的理论研究很少见,因此对其展开基础性研究是一项非常有意义的工作。本课题所讨论的是在新型锥形双螺杆的计量段设置菠萝型混合元件。在已对其挤出产量、停留时间、物料压力、物料流动状态以及混合效果进行了实验研究和初步分析的基础上,本文着重研究该段的混合机理。采用真实的、没有任何简化的流道的真实几何形状,按照挤出机的实际运转条件,建立了新型锥形双螺杆菠萝型混合元件的三维幂律模型。应用ANSYS软件进行流场计算分析,得出了流场的速度分布、压力分布和粘度分布,并通过后处理得出了流场的剪切速率和剪切应力分布,求出了整个流场的平均剪切速率和平均剪切应力来衡量混合效果。讨论了各个参数(螺杆转速、压差、螺杆和机筒间隙)对流量、回流量、平均剪切速率、平均剪切应力的影响。另外,研究了不同头数的菠萝型混合元件和齿形盘混合元件流场的速度、压力、粘度分布及剪切速率、剪切应力分布,选择一种既有利于加工制造,又有利于改善混合效果的螺杆。