S形转子连续混炼机混炼段流场的有限元分析

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1、北京化工大学硕士学位论文S形转子连续混炼机混炼段流场的有限元分析姓名：牟涵申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：杨卫民2003.5.18北索化工大学硕士学拣论文S形转子连续混炼机混炼段流场的有限元分析摘要i近些年来，椽塑工业正向着大塑化、自动化、连续化、集约化生产憋方囱发展，西且产品兹辩类层滋不穷。为了溱是生产静需要，人们希望挤出机具备更高的熔融塑化效率，更优的混合质爨、更高的产量及更低的能耗，而传统的双螺杆挤出机很难满足这些要求，必须对其进行改造。非常规螺杆的开发研究成为近年来的热点，其中以德国W．P公甏开发豹RGS、LGS，秘美鼙Farrel公司磺制静FAMME、FCM、LCM等

2、混炼元件最为蕊名。双转子连续混炼机～LCM是一种既能连续工作，又保持了密炼机优越混合特性的新型橡胶塑料混炼机械，该机器疑有可控变量多、转速快、适应性好等优舅的漫炼特性，被广泛麓应麓在混合造藕的场合。转子是连续混炼机的核心部件，是由几段麓度与方向均不梗固熬螺纹组成，高分子材料在混炼过程中的变形与流动行为十分复杂。，卜“，本文利用ANSYS软件对其流场进行了模拟分析，并针对不同的操作条件，对英速度场耪筮力场进行了求解分耩。对其速度场豹分析可得到结论：转予在转动过程中，在转子的携进面魏转子螺棱与枣咒篱闻隙处有回流现象发生，随着转动的进行，物料沿轴向来闻运动，多次经过高剪切区域，促进物料的分布混合；对

3、其压力场的分析可得到结北京化工大学硕士学位论文论：在高压区，由于转予的推挤、辊压作用，实现了对物料的分布与塑炼；在低压区，由于部分高压区物料通过螺纹顶部与混炼机内壁间的空隙流入到低压区，形成了有利于混合的旋涡紊乱流动；并在不同的操作条件和物料特性下得出其流量和压力分布的变化。}l利用实验室现有的设备，在不同的配比和工况下，对PP／纳米＼CaC03分散体系的分散效果进行了实验分析，由电镜照片可以看出，当纳米CaC03的含量在10％和20％时，分布性混合效果较好，粒径的、大小在100nm以下。L关键词：S形转子j双转子连续混炼机i流场分析II北京化工大学硕士学位论文FINITEELEMENTANA

4、LYSiS0FTHEFLOWFIELDoFAS．SHAPEDROToRFARRELCoNTINUoUSMIXERABSTRACTNowadaysthetrendofrubberandplasticindustryistobemassive，automatic，continuousandintensive．Inordertomeettherequirementofnewproductsandmanufacture，extrudersareexpectedtobemoreefficientinmelting，generatehighermixingqualityandoutputquantityw

5、ithlessenergyconsumed．Butthetraditionaltwin—screwextrudersarenotprovidedwiththeseproperties，SOimprovementisnecessary．Theimprovementanddevelopmentofunconventionalscrewhasbeenthefocus．RGS，LGSbyWr．P．andFAMME，FCM，LCMbyFarrelaresomeofthemostfamousmixingelementsAsanewtypeofmixer,LCMnotonlymaintainsexcelle

6、ntcompoundingpropertiesofinternalmixer,butalsoCallproductcontinuously．Ithassomemeritssuchasmanycontrollablevariables，goodadaptabilityandfasterrotatingspeedSOitisappliedwidelyinplasticandrubbermixingandpelletizing．Rotoristhecorepartofthiskindofmachine11I北京化工大学硕士学位论文thatiscomposedofseveralscrewsection

7、swithdifferentangleanddirection．Becauseofrotors’complexgeometryconfiguretheflowpattemundertheactionofrotorsisgreatlycomplicateInthispaper,thesimulationoftheflowfieldofLCMispresented，andunderdifferento