单螺杆挤出过程的数值模拟

《单螺杆挤出过程的数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文单螺杆挤出过程的数值模拟姓名：王建华申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：吴大鸣2003.2.22北京化工史学硕士学位论文单螺杆挤出过程的数值模拟摘要l本文采用MathCAD数学分析软件对单螺杆挤出过程各段的经典理论进行分析求解，以方便读者对挤出过程各参数间影响关系进行详细分析，对螺杆参数、物料性能和工艺条件进行全面验算。同时，本文还利用MathCAD软件的强大图表生成功能，将一定工况下计算所得的压力、温度等结果反映为图表形式，使读者具有更为直观的认识。本文分析的理论基础为加料段Damell-Mol固体输送理论，压缩段Tadmor经典熔融理论及其发展理

2、论，计量段流体动力学理论。具体说来，十雄文舴者所做自唏生要工作有：1．概略介绍了单螺杆挤出过程三段七区物理模型，以期为后来者的工作提供一定的帮助和指导。2．在对加料段Darnell．Mol理论的分析过程中．，考虑了物料与金属的摩擦因数随压力、温度等变量的实时变化，对能量方程的求解采用拉氏变换法。应用MathCAD软件进行程序编制，得出压力、温度等变量的沿程分布，并优化螺杆参数及操作参数，使固体输送效率最大。3．在对压缩段Tadmor经典熔融理论的分析过程中，详细推导了牛顿模型及幂律模型的速度分布及固相分布函数表达式，并应用MathCAD软件对幂律模型进行分析，得出固相分布函数曲线及熔融

3、长度等结果，从而明确挤出过程各参数问影响关系，优化设计。4．在对计量段流体动力学理论的分析过程中，详细推导了机筒与螺杆间隙中的漏流流率公式并采用近代分析法计算计量段能量消耗，对能量方程的求解仍然采用拉氏变换法。用MathCAD软件模拟出一定工况下的速度分布，温度分布及相应粘度变化。5．提出了按压力流与拖曳流分别计算流场，求解计量段幂律模型的一种新的分析方法，并将其作为用MathCAD软件进行精密挤出稳压小螺秆设计的理论基础。关键词：单螺杆i挤呶数值模拟iMathCAD软件睾北京市自然科学基金资助项目30220081北京化工大学硕士学位论文THENUMERICALSIMULATIONFo

4、RSINGLE．SCREWEXTRUSIONPROCESSINGABSTRACTInthispapeqtheauthoradoptedthesoftwareMathCADtoanalyzetheclassicaltheoriesfordifferentstagesofsingle．screwextrusion．inordertoofferfacilitiesforreaderstoinvestigatetheinfluencesofdifferentparametersonextrusionprocessing，andcheckthescrewparameters，polymercha

5、racteristicsandoperatingconditions．Atthesametime，thepictureandchartformforpressuredistribution，temperaturedistribution，etcwerealsoachievedbythepowerfulfunctionsofMathCAD，SOreaderscouldhaveanintuitionisticunderstand．ThetheoryfoundationsofthispaperwereDarnell-Molsolidconveyingtheoryforthefeedingst

6、age，Tadmormeltingtheoryforthecompressingstage，andliquiddynamicstheoryforthemeteringstage．Themaincontentsofthispaperwereasfollows：1．Theauthorgenerallyintroducedthethree-stageandseven-sectionmodelforthewholesingle·screwextrusion，inordertoprovideaninstructiontothefollowers．2．Duringtheanalysisforthe

7、Damell—Molsolidconveyingtheory,theauthorconsideredthefrictioncoefficient’Srealtimechangeswithpressureandtemperature．andappliedtheLaplacetransformmethodtosolvetheenergyequation．OnthebasisoftheMathCADprograms，thepressureandtem