一、同向双螺杆挤出机捏合段三维非等温流动的数值模拟（论文文献综述）
陈剑[1]（2021）在《聚乳酸/淀粉降解材料的双螺杆挤出机优化及实验研究》文中研究说明本文对啮合同向双螺杆挤出机进行优化研究,采用机械设计理论、Solid Works三维建模、ANSYS仿真模拟、神经网络与样机实验相结合的方法对挤出过程进行探索,使其能够用于聚乳酸/淀粉降解材料的造粒生产。研究内容及结论如下:（1）综述了国内外已有的生物降解材料及双螺杆挤出机的研究现状及发展趋势。通过对双螺杆挤出机结构和螺杆啮合原理的研究,提出了一种新型偏心三棱柱元件;通过对传动系统,螺杆机筒元件,挤出装置和送料机构等的设计优化,完成了零件的三维建模工作及整机的装配调试工作。（2）通对三棱柱元件及均化段不同螺杆组合进行稳态流场的对比分析,探讨了速度、压力场的分布情况;建立了单个机筒的有限元模型,对机筒预热阶段,水冷阶段的受热情况,机筒监测点附近温度变化情况进行了热分析。（3）进行样机试产实验,首先通过单因素与正交实验,找到适宜的工艺条件,并研究了喂料速度、螺杆转速和输送带速度三个工艺参数对造粒挤出的影响;其次通过实验采集到螺杆转速、喂料速度、模头熔压及不同温控区的温度数据,采用BP、RBF、GRNN和Elman神经网络对熔体压力进行分析。综上所述,论文对双螺杆挤出机进行了优化改进,通过螺杆的流场仿真得到偏心三棱柱元件的混合效果较强于非偏心元件,且SE72+SE36螺杆组合有更高的建压能力;通过机筒的热分析得到机筒水孔处温度周向不均匀性较大,温度监测位置避免选在机筒尖角附近等结论;最后通过实验得到了较优的操作参数取值范围:螺杆转速260-340r/min,喂料速度30-35r/min,输送带速度60-65r/min,并得到影响造粒挤出的主次关系:输送带速度>螺杆转速>喂料速度;通过对熔体压力的分析,发现四种模型都能应用于熔体的压力分析,但Elman神经网络对熔体压力的分析准确性和精度要高于其他三种模型,能更好的应用于聚乳酸/淀粉共混物的制备工艺。
程建邦[2]（2021）在《无机物/聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟》文中提出啮合同向双螺杆挤出机的模块化结构具有通用性、适应性以及优异的混炼性能,因此被广泛应用于成型、混炼、改性和反应挤出等聚合物加工领域。通过对高效混合螺纹元件的合理组合可以大大提高挤出机的混合能力,并获得较好的混合效果。本文首先运用POLYFLOW软件对PP/CaCO3复合材料挤出过程的三维稳态流场进行数值模拟分析,直观地观察无机纳米粒子在聚合物熔体中的分散效果,对比分析三种不同螺杆组合的流场对无机纳米粒子在PP基体中的分散效果的影响。带有错列角45°啮合块的螺杆组合对其流场中大部分质点的剪切作用最强;带错列角60°啮合块的螺杆组合的次之;带错列角90°啮合块的螺杆组合最弱,而带错列角90°啮合块的双螺杆对熔体的拉伸作用最强。随着螺杆对物料不断挤出,三种螺杆组合中无机纳米粒子团聚体粒径皆有较明显变化,带有错列角45°啮合块的双螺杆粒径分布曲线比其他两种螺杆组合下降趋势更加明显,因流场剪切而破裂剥离出的小团聚体和碎片数量最多,所以无机纳米粒子在带有错列角45°啮合块的双螺杆中的PP熔体中的分散效果最好。其次,本文给出了PP/CaCO3共混物流变行为的数学模型。根据共混物的流变特性,采用Bird-Carreau模型和Arrhenius approximate方程分别表征复合材料黏度随剪切速率和温度的变化。运用有限元方法求解非等温条件下PP/CaCO3共混物在双螺杆的挤出过程,设立了相关边界条件和温度条件,利用组分输运方法求解了混炼过程中挤出机内的粒子浓度变化,并进行了定量表征,以此等效混炼过程中CaCO3颗粒等增强相的分布混合过程;还利用示踪粒子法求解了混炼过程中的分布混合,结果表明示踪粒子法与组分输运取得的结果相一致,同时节省了计算时间;模拟计算了不同CaCO3含量对粒子浓度偏差的影响:随着CaCO3含量的增大,共混物的黏度增加,无机粒子的分散效果反而不好,当CaCO3含量为10%时,可以获得较为理想的分散混合效果。基于双螺杆非等温模拟的理论基础,选择CaCO3含量为10%的共混物物性参数,分别建立不同螺杆组合下的PP/CaCO3共混挤出过程三维非等温模型,优先采用粒子示踪法对两相分布混合过程进行研究。在入口正向螺纹元件和出口反向螺纹元件两者中间加入错列角依次增大的啮合块,发现当错列角为45°时,分散相在聚合物基体中的分散效果最好。因此选择该螺杆组合,探究不同转速（60rpm、90rpm和120rpm）对粒子在聚合物基体中的分散性的影响,结果表明提高螺杆转速有利于提高挤出过程中粒子的分散混合。最后求解了该螺杆组合在螺杆转速为120rpm下的温度场、黏性热场和黏度分布,结果显示:非等温挤出过程中流场温度的上升主要来自黏性生热。受螺杆剪切和温度的影响,在螺杆螺棱和捏合块顶端处的物料黏度较小,而粘性热数值较大。综上所述,螺杆组合中啮合块错列角为45°且转速为120rpm时,最有利于10%含量的CaCO3粒子在PP基体中的分散。
黄勇[3]（2021）在《PA6T/66反应挤出过程的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理聚对苯二甲酰己二胺/聚己二酰己二胺（PA6T/66）属于半芳香族共聚酰胺,具有优异的耐高温性能、低吸水性、尺寸稳定性、高强度和刚度及优良的耐化学药品性能。PA6T/66连续化生产过程分为成盐、预聚和后缩聚三个阶段,在后缩聚阶段将PA6T/66预聚物泵入双螺杆挤出机（TSE）进行反应挤出（REX）,预聚物继续缩聚增长从而提高分子量。挤出机内流场复杂,操作参数众多且相互耦合,实验手段难以探明PA6T/66反应挤出过程机理。论文采用计算流体力学（CFD）方法对双螺杆挤出机中的PA6T/66反应挤出过程进行模拟研究,从挤出机内流变、反应和混合三者之间的相互作用出发,探究螺杆配置和操作参数对PA6T/66反应挤出过程的影响,以期为PA6T/66反应挤出过程提供理论指导。论文首先探究PA6T/66流变性能与剪切速率、剪切温度和端氨基含量之间的关系,并构建PA6T/66流变学模型。运用核磁共振和红外光谱对PA6T/66进行结构表征,差示扫描量热结果显示PA6T/66的熔融温度为303℃、玻璃化转变温度130℃,热重分析结果显示PA6T/66的初始分解温度为392.84℃、最大分解温度为457.69℃。利用高压毛细管流变仪构建PA6T/66的流变学方程,探究PA6T/66粘度与剪切速率的关系并拟合实验数据,结果表明:PA6T/66出现剪切变稀现象,非牛顿指数n=0.2504,Bird-Carraeu模型在参数较少的情况下可获得较高拟合精度。采用Arrhenius模型拟合PA6T/66粘度随温度变化的实验数据,发现粘流活化能随剪切速率增大而减小。探究端氨基含量对PA6T/66流变性能的影响,结果表明端氨基含量减小,剪切粘度曲线上移,拟合方程所得到的零剪切粘度也更大。论文针对PA6T/66连续化生产工艺难点——后缩聚阶段,即耦合了流动、传热、传质和化学反应等问题的反应挤出过程,采用三维数值模拟方法模拟PA6T/66预聚物在共转双螺杆挤出机内的缩聚过程。采用分段模拟方法对PA6T/66反应挤出过程进行建模,模拟水的脱除过程。耦合PA6T/66缩聚反应动力学和流变学模型,得到挤出机温度、剪切速率和粘度场分布。研究螺杆转速、壁面温度、进料量与预聚物进料状态对缩聚反应进程的影响并计算各组分沿挤出过程的演化。结果显示,增大螺杆转速,PA6T/66反应程度略微下降。增大机筒壁面温度可提升缩聚反应速率,促进反应进程。增大进料量会缩短停留时间,延缓反应进程。多组分竞争反应条件下,预聚物分子量和组成显着影响缩聚反应速率,进而影响反应进程。挤出机内的混合状况对反应挤出过程有较大影响,利用基于有限元的计算流体力学方法构建双螺杆挤出机的三维混合模型,采用网格叠加技术（MST）求解变化的计算域以获得挤出机内的速度和剪切速率分布,采用粒子示踪方法计算不同操作条件下的混合指数和混合效率。模拟结果表明捏合块与逆转元件出现较大程度漏流,输送元件所受应力随导程增大而减小。分散混合研究结果表明螺杆转速或进料量增大,平均混合指数变小,但最大混合指数变大,表明挤出机内PA6T/66分散混合效果变差,但部分粒子经历的最大拉伸作用更强。分布混合结果表明PA6T/66粒子在挤出机内经历拉伸和压缩作用,捏合块元件的瞬时混合效率最高、分布混合性能最强。停留时间演化结果表明沿挤出方向死区时间变长,停留时间分布变宽,平均停留时间呈线性增加趋势,无因次方差增大,轴向混合效果变强。
岳进峰[4]（2020）在《基于含能材料的同向双螺杆挤出大型机的研究》文中提出固体推进剂是具有特定性能的含能复合材料,作为长征系列运载火箭动力的重要组成部分,其生产需求正在不断地扩大。因此,加大对含能材料用大型双螺杆挤出机的研究力度刻不容缓。基于双螺杆数值模拟和实验样机代料实验,本文按照实验样机设计模拟-实验样机实验验证-相似放大-大型机设计模拟的思路进行研究,以探究实验样机和大型机混合过程中的安全性和混合性能。本文主要研究内容如下:（1）为保证螺杆混合过程中的安全性和混合性能,对双螺杆挤出实验样机螺杆的各功能段进行设计,确定实验样机螺杆的主要参数。根据螺杆各功能段的局部功能设计用于实验样机混合排气计量段的SE元件和KB元件,利用这两种螺杆元件组成四种不同的螺杆构型。为探究四种螺杆构型的安全性和混合性能,对四种螺杆构型的流场进行数值模拟,获得混合过程流场的压力、最大剪切应力、最大粘性耗散功率、加权平均剪切应力、累积最大剪切应力、平均回流系数以及累积停留时间。在此基础上优选出安全性和混合性能优良的T2螺杆构型以用于后续代料实验研究。（2）使用模拟分析与实验研究相结合的方法研究螺杆转速对混合排气计量段流场的影响,采用平均回流系数以及累积停留时间对模拟结果进行评价,采用测试AL含量法对代料实验挤出样品进行质量评价,模拟分析与实验研究结果都表明三种不同螺杆转速流道中药浆的分布混合性能关系为:30 rpm>40 rpm>20 rpm,验证了实验样机性能达到设计要求。（3）为实现实验样机到大型机的相似放大,使用几何相似放大、容积相似放大及恒定剪切速率相似放大建立了相似放大模型,得到了大型机放大后的螺杆构型、螺杆间隙及螺杆的主要参数。为探究放大后大型机的安全性和混合性能,对大型机三维建模、网格划分后进行等温数值模拟,并在此基础上与实验样机数值模拟结果进行对比分析。结果表明:相似放大后的大型机相较实验样机拥有相当的安全性能和分布混合性能,大型机分散混合性能明显好于实验样机。（4）为探究工艺参数对螺杆混合过程中安全性和混合性能的影响程度,选用大型机放大后的混合排气计量段螺杆构型,并结合数值模拟方法,使用正交试验进行探究。正交试验选用螺杆间隙、螺杆转速和加料量作为试验因素,选取的每个因素对应3个水平,采用了 L9（33）正交表。结果表明,三种因素对螺杆安全性和混合性能的影响程度为:螺杆转速>螺杆间隙>加料量,螺杆转速对螺杆的安全性及混合性能影响最大。
沈美震[5]（2020）在《新型偏心双螺杆挤出机混合机理研究》文中认为啮合同向双螺杆挤出机具有混合效果好、自洁性能强、挤出产量等优点,较为广泛的应用于高分子材料加工、造纸等行业。高分子材料的发展,对双螺杆挤出机提出了更为严苛的要求。传统的分散和分布混合混合效率相对较低,耗能较大,不适用于对某些特殊材料的加工,容易破坏其结构和性能,影响挤出其挤出产量和质量。为了更好的解决这一问题,研究者研究并提出了混沌混合理论,混沌混合作为高粘度流体混炼的主要形式之一,逐渐被人们所重视。混沌混合具有柔和剪切和混合效率高等优势。偏心搅拌是诱发混沌混合的主要途径之一,高分子材料领域对偏心搅拌的混合机理与混合特点还存在较多的空白。本文旨在对偏心混合元件（偏心啮合盘元件）、偏心输送元件（偏心螺纹元件）及其螺杆组合的混合特点和混合效率与传统螺杆元件进行了比较,从而为解偏心搅拌提供了较为直观的展示。首先,分析了偏心螺杆元件和常规螺杆元件整体和局部的压力场、速度矢量场,得出了偏心搅拌的的流动规律,并对比出了偏心螺杆元件和传统螺杆元件的流动特点的区别。然后分析偏心螺杆元件和常规螺杆元件整体和局部的剪切速度场、混合指数场,更加深入的了解了偏心搅拌流动混合的全局混合特点。随后对比了偏心螺杆元件和传统螺杆元件的对数拉伸率、累计最大剪切速率、停留时间分布、分布指数和分离尺度,通过对混合效率曲线的对比充分了解了偏心搅拌较传统螺杆混合效率的优点与劣势。同时还比较了不同几何参数下偏心螺杆元件的混合效率揭示了转子几何参数对流场中混合作用的影响,尤其是偏心距对分散和分布混合的影响和作用。最后分析了典型粒子的运动轨迹及其混合特性曲线,并从微观上进一步揭示了偏心搅拌的混合表征。为了使材料按照工艺要求完成整个熔融混合挤出过程,这就需要相应的螺杆配置来达成目的。通过螺杆的合理组合从而提高整根螺杆的混合型能。最后,研究分析了啮合盘和螺纹元件的组合规律,以提高挤出机的混合性能。分析了了不同啮合盘和螺纹组合的几何参数和混合性能之间的关系,得出了不同偏心螺杆组合的设计规律。
韩海川[6]（2020）在《螺杆挤出机螺杆结构对挤出流场影响的数值模拟》文中研究说明螺杆式挤出机作为一种常见的聚合物加工设备,在加工过程中依靠螺杆旋转为物料提供挤压力和剪切力,使物料可以进行充分的塑化与混合,其优异的性能极大的提高了聚合物混合加工的效率。为了提高螺杆的混炼能力,从螺杆的几何结构出发,以聚合物流变学与聚合物熔融理论为基础,利用数值模拟方法分析强剪切段螺杆结构对挤出流场的影响。参考串联式螺杆与剪刀的工作原理,设计剪刀式单螺杆挤出机强剪切段的螺杆与机筒结构,即分别在螺杆表面与机筒内壁开设剪刀式螺棱,螺杆单元与机筒单元分别通过花键轴与螺纹连接,交错组装。螺杆在静止的机筒中高速旋转时,螺杆螺棱与机筒螺棱做相对运动形成很强的剪切应力,完成对聚合物的剪切断链与破碎。运用有限元方法模拟等温条件下聚乙烯（PE）熔体在剪刀式强剪切段中的剪切挤出过程,获得物料所经历的剪切速率场、剪切应力场、压强分布情况,将结果与传统单螺杆挤出机强剪切段进行对比,得出了新型剪刀式强剪切段模型的剪切效果有了极大的提高,但是由于径向结构比较封闭,降低了其轴向的压强,不利于物料的挤压。为了能利用好剪刀式强剪切段几何结构的优势同时弥补其缺点。在不改变其剪刀式结构的前提下对其几何结构进行优化改进。改变对挤出流场影响较大的螺杆螺棱头数和螺杆螺棱与机筒螺棱之间轴向间隙两种几何参数进行模拟,结果表明螺杆螺棱头数的增加会增强强剪切段的剪切挤出性能,而在效果最好的5头螺棱基础上建立的不同螺杆螺棱与机筒螺棱轴向间隙的组合方式中并没有随着间隙的减小而提高强剪切段的性能,而是选取了间隔适中的2mm间隙,既保证了挤出机的强剪切优势又增强了其挤压效果。基于单螺杆挤出机模拟的理论基础,为了进一步探索螺杆挤出机的混合规律,分别建立加入捏合盘元件、加入反螺纹元件的双螺杆模型。对等温条件下线性低密度聚乙烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物共混熔体（LLDPE/SBS）在不同结构的螺杆中进行流场模拟,利用粒子示踪法分析并得出不同双螺杆中粒子的分散混合与分布混合规律,最后利用混合指标表征方式比较了剪刀结构与不同双螺杆的流场混合情况。结果表明:双螺杆中加入了捏合盘元件和加入了反螺纹元件的双螺杆的剪切、混合效果优于常规双螺杆,其中加入反螺纹元件的螺杆在挤出过程中比常规螺杆提高了约78%的剪切应力;其轴向的反流情况增加了粒子的停留时间,适用于反应挤出实验;且径向粒子混合效果优异,均匀程度能达到常规螺杆的2倍;剪刀式强剪切段相较于两种双螺杆结构,其轴向混合指标分布曲线峰值更大且分布更宽,说明在向前输送的过程中其流场中存在更多的剪切流和拉伸流,利于物料之间的混合,证明了剪刀式的结构设计能够有效提升单螺杆挤出机的混炼能力。
翟文斌[7]（2019）在《固体推进剂用同向双螺杆挤出机混合段的放大设计》文中认为固体推进剂在国防军事及航天航空领域得到了广泛的应用,为火箭和各类导弹提供了必要的动力。作为国防力量的一种保障,其制造装备及工艺得到各国研究者的关注。作为固体推进剂的混合加工设备,同向双螺杆挤出机因其连续化生产及安全性能高等优点而倍受青睐。本课题针对固体推进剂用小型双螺杆挤出机采用数值模拟的方法对混合段进行了放大设计研究。本课题采用Mckelvey相似放大方法对小型机混合段螺杆元件进行了放大设计,利用POLYFLOW仿真软件对药浆在小型机和大型机混合段螺杆元件流道中的混合过程进行了等温和非等温数值模拟,从累积停留时间、平均回流系数、剪切应力、压力和温度等方面表征了药浆在螺杆元件流道中的分布混合能力、分散混合能力和安全性能,结果表明药浆在大型机混合段螺杆元件流道中的分布混合性能和分散混合性能均优于小型机,安全性能相近。对螺纹元件的结构参数进行了正交试验设计,选择啮合比、导程和螺杆和机筒之间的间隙为试验因素,以分布混合能力、分散混合能力和安全性能作为评价指标,结果表明高啮合比和大的螺杆和机筒之间的间隙有利于提高分布混合能力和安全性能。对药浆在不同捏合盘厚度和不同捏合块错列角流道中的混合过程进行了等温和非等温数值模拟,结果表明随着捏合盘厚度的增加,分布混合能力减小,分散混合能力增加,安全性下降;随着错列角的增加,分布混合能力和分散混合能力得到提高,但温升变化大,安全性下降。利用几何相似放大方法设计了四种大型机混合段的螺杆构型,对药浆在四种螺杆构型流道中的混合过程进行了模拟分析,结果表明大型机采用分散布置的螺杆构型有利于提高药浆的混合效果及混合过程的安全性能。
张冰水[8]（2019）在《固体推进剂同向双螺杆挤出装置的设计研究》文中提出固体推进剂作为固体火箭发动机和导弹武器的主要动力来源,在航天、军事领域占有极重要的地位,有着广泛的应用。随着军用技术飞速发展,火箭发动机对固体推进剂的需求量迅速增加,我国目前对用于大型火箭发动机的推进剂,使用的是间断式设备和工艺进行混合,需要十几锅次甚至几十锅次的推进剂,时间长达数天,推进剂性能的一致性难以满足要求。而国外发达国家使用双螺杆挤出工艺制备固体推进剂、炸药等多种含能材料,已实现连续化、自动化,显着缩短了生产周期,提高了混合的效率以及安全性。因此本文以固体推进剂同向双螺杆挤出装置为研究对象,对连续混合过程的安全性、推进剂药浆的混合效果进行研究。本文根据固体推进剂特性,研究设计了用于固体推进剂连续混合的主要装置,即固体推进剂同向双螺杆挤出装置,确定了组成挤出装置的机筒和双螺杆的关键结构及参数。双螺杆作为挤出装置的重要部件,对安全和混合起关键作用,为保证混合的安全性,确定了螺杆与机筒、螺杆与螺杆之间的最小间隙不应小于0.94mm。为了研究推进剂药浆混合的安全性和混合效果,根据螺杆几何学设计了十二种螺杆元件,使用POLYFLOW对螺杆元件的流道进行非等温数值模拟,对流道的压力场、粘性生热与温度场、剪切应力场、加权平均剪切速率、累积停留时间和平均回流系数进行了分析,建立综合评价方法,优选出安全性和混合性能优良的螺杆元件。用优选的螺杆元件对螺杆混合段进行组合,设计了六种螺杆组合构型,通过模拟计算,优选出安全性和混合性能优良的螺杆组合构型。在螺杆构型确定的前提下,混合间隙和工艺参数是保证混合过程安全和药浆混合效果的重要环节,故针对优选的螺杆组合构型,研究了混合间隙、工艺参数对混合过程安全性和对药浆混合效果的影响。螺杆元件和螺杆组合构型模拟结果表明,反向SE30L/50元件安全性最差;SE元件随着导程的增加,安全性降低,但混合性能提升;KB元件随着错列角减小、捏合盘数增多,安全性提高,但混合性能下降;通过对螺杆元件综合评价,不建议使用SE30L/50和KB135/5/50元件,建议优先使用 KB45/5/50、SE30/50、KB45/10/50、KB60/5/50 四种元件。通过分析对比六种组合构型,Z1和Z5螺杆组合构型安全性和混合性能较好,推荐使用。混合间隙和工艺参数模拟结果表明,混合间隙增大,安全性提高,药浆混合效果变差,建议使用1.60mm混合间隙,在保证安全性的前提下,可适当减小混合间隙;加料量增加对安全性影响很小,但会使药浆混合效果变差,因此在工艺参数调节时,应设置较低的加料量进行混合;在加料量一定时,螺杆转速增加,混合效果变好,但螺杆转速过低和过高,安全性均降低,因此在工艺参数调节时,应考虑螺杆转速与加料量相匹配,在保证安全性的前提下,可适当提高螺杆转速;机筒温度升高,药浆温度明显升高,安全性下降,药浆分散混合效果明显变差,分布混合效果变化较小,因此在保证推进剂药浆良好流动性的前提下,可适当降低机筒温度。
杨美田[9]（2018）在《Φ65双螺杆挤出机螺杆组合形式对填充度的影响规律研究》文中认为双螺杆挤出机被广泛应用于各种生产领域,已经从聚合物加工领域扩展至工程塑料、食品、制药、纺织和造纸等行业。在阅读参考文献后,发现挤出机螺杆组合形式对填充度分布存在有规律的影响。polyflow是一种流体分析软件,适用范围很广。本文使用Polyflow软件研究了 φ65螺杆元件在不同条件下的输送性能,并在此研究的基础上对φ65挤出机的螺杆组合形式对填充度分布的影响规律进行了研究。本文研究了操作工艺对双螺杆挤出机填充度分布、压力分布、扭矩分布的影响规律;研究了螺杆几何因素对填充度分布、压力分布、扭矩分布的影响。通过对螺杆组合形式对填充度分布影响规律的研究分析,得到一些有用的规律及结论。希望能够把这些规律及结论应用到生产中,根据生产的需求,快速合理的设计螺杆组合形式,满足优化设计螺杆组合的需求,提高生产效率。
石颖青[10]（2012）在《叶片挤出机熔体输送段流场的数值模拟》文中指出在聚合物加工行业中目前普遍采用螺杆机械，如螺杆挤出机、螺杆注射机等。在螺杆机械中聚合物塑化输运过程主要是靠螺杆旋转时对物料的拖曳作用，固体输送为摩擦拖曳，熔体输送为黏性拖曳，塑化输运过程受剪切应力支配。因此基于剪切流变的螺杆塑化输运机理，普遍存在物料塑化输运所经历的热机械历程长、能耗高、设备结构大、对物料特性依赖性强等缺陷。基于拉伸流变的叶片塑化输运方法及设备，实现了正应力支配的塑化输运过程，与传统螺杆挤出机相比，具有对物料适应性强，热机械历程短，单耗低，产品性能好等特点。研究叶片挤出机中周期性熔体输送段的熔体流动行为，有助于深入揭示叶片挤出机塑化输运过程中流场特性和规律。以此为基础，研究叶片塑化输运单元的几何参数及转速对流场特性以及挤出特性的影响，有助于指导叶片挤出机的设计和工艺参数的选择。本文利用黏弹性流体动力学计算软件POLYFLOW对叶片挤出机熔体输送段一个叶片塑化输运单元的流场进行了数值模拟，结果表明，在叶片塑化输运单元中，熔体随转子转动做旋转运动的同时，由于型腔体积的变化，会产生沿挤出方向的流动。熔体区域中存在比壁面拖曳速度大的区域，熔体流动表现为拖曳流和压力流动的组合，熔体中的压力沿挤出方向降低。叶片塑化输运单元出口处的瞬时流率存在一定幅度的波动。叶片塑化输运单元中，存在沿挤出方向熔体流动速度增加的区域，表明叶片塑化输运单元中存在拉伸流动，以混合指数表征叶片塑化输运单元中熔体受到的拉伸程度，叶片挤出机中存在混合指数大于0.5的区域，最高达到0.95，说明叶片挤出机中，熔体受到剪切流场和拉伸流场的共同作用。提高转子转速、增加叶片长度、增大定子内径和增大定子与转子的偏心距，叶片塑化输运单元中熔体受到的拉伸作用增加，叶片塑化输运单元的瞬时流率或产量线性增加。但增加偏心距和定子内径时，瞬时流率的波动幅度增加。
二、同向双螺杆挤出机捏合段三维非等温流动的数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、同向双螺杆挤出机捏合段三维非等温流动的数值模拟（论文提纲范文）
（1）聚乳酸/淀粉降解材料的双螺杆挤出机优化及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 生物降解材料的发展现状 |
| 1.2.2 国外双螺杆挤出机研究现状 |
| 1.2.3 国内双螺杆挤出机研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 双螺杆挤出机优化 |
| 2.1 传动系统设计 |
| 2.1.1 设计流程 |
| 2.1.2 方案设计 |
| 2.1.3 方案对比 |
| 2.2 螺杆元件设计 |
| 2.2.1 几何学研究 |
| 2.2.2 偏心设计 |
| 2.2.3 端面模型 |
| 2.2.4 三棱柱元件设计 |
| 2.2.5 螺杆组件 |
| 2.2.6 螺杆构型 |
| 2.3 机筒元件优化 |
| 2.3.1 机筒分类 |
| 2.3.2 料口优化 |
| 2.3.3 机筒构型 |
| 2.4 加热冷却系统 |
| 2.4.1 铸铝加热器 |
| 2.4.2 冷却装置 |
| 2.5 挤出装置优化 |
| 2.5.1 模头优化 |
| 2.5.2 滤网组合 |
| 2.6 送料机构优化 |
| 2.6.1 料斗设计 |
| 2.6.2 搅拌轴优化 |
| 2.6.3 容积计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 螺杆流道数值模拟 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.2 有限元模型 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 边界条件设置 |
| 3.3 三棱柱元件仿真 |
| 3.3.1 压力场分析 |
| 3.3.2 速度场分析 |
| 3.4 流动路径仿真 |
| 3.5 均化段仿真 |
| 3.5.1 压力场分析 |
| 3.5.2 速度场分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 机筒传热数值模拟 |
| 4.1 机筒的物理模型 |
| 4.2 机筒的传热 |
| 4.2.1 热传导 |
| 4.2.2 热对流 |
| 4.3 机筒的有限元模型 |
| 4.3.1 前处理 |
| 4.3.2 网格划分 |
| 4.4 机筒的热分析 |
| 4.4.1 预热阶段温度分析 |
| 4.4.2 水冷阶段温度分析 |
| 4.4.3 温度均匀性分析 |
| 4.4.4 监测点温度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 生产实验研究 |
| 5.1 淀粉改性实验研究 |
| 5.1.1 实验原料 |
| 5.1.2 实验方案 |
| 5.1.3 实验条件 |
| 5.1.4 结果分析 |
| 5.2 挤出实验研究 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 单因素实验 |
| 5.2.3 正交实验 |
| 5.3 模头压力分析研究 |
| 5.3.1 挤出条件 |
| 5.3.2 实验方案 |
| 5.3.3 数据处理 |
| 5.3.4 BP神经网络的熔体压力分析 |
| 5.3.5 RBF神经网络的熔体压力分析 |
| 5.3.6 GRNN神经网络的熔体压力分析 |
| 5.3.7 Elman神经网络的熔体压力分析 |
| 5.3.8 熔体压力模型评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（2）无机物/聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 聚合物/无机纳米粒子复合材料研究现状 |
| 1.3 啮合同向双螺杆挤出机的研究进展 |
| 1.4 计算机模拟在聚合物加工过程中的研究进展 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 聚合物与纳米粒子分散理论 |
| 2.1 纳米分散及表征 |
| 2.1.1 微粒尺寸分布统计 |
| 2.1.2 纳米分散定义与含义 |
| 2.1.3 纳米微粒分散 |
| 2.1.4 纳米微粒熔体分散的表征 |
| 2.2 实现纳米分散方法 |
| 2.3 纳米粒子团聚 |
| 2.3.1 纳米粒子团聚机理 |
| 2.3.2 防止产生硬团聚的方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 无机纳米粒子/聚丙烯在双螺杆挤出机内的分散混合效果数值模拟 |
| 3.1 理论模型 |
| 3.1.1 无机纳米粒子团聚体分散模型 |
| 3.1.2 假设条件 |
| 3.2 几何与有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 有限元模型 |
| 3.3 模拟假设 |
| 3.3.1 假设条件 |
| 3.3.2 模拟方程 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 剪切应力与剪切速率 |
| 3.4.2 混合指数云图 |
| 3.4.3 粒径分布函数 |
| 3.4.4 累积粒径分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 纳米碳酸钙/聚丙烯共混物非等温挤出过程的数值模拟 |
| 4.1 复合材料的流变行为表征 |
| 4.2 双螺杆挤出机几何建模 |
| 4.3 挤出过程边界条件的设定 |
| 4.4 挤出过程数值模拟结果及讨论 |
| 4.4.1 数值求解算法 |
| 4.4.2 共混挤出过程中的分布混合过程 |
| 4.4.3 碳酸钙含量对粒子浓度偏差的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 纳米碳酸钙/聚丙烯共混挤出过程中不同螺杆组合的混合特性研究 |
| 5.1 螺杆组合的结构模型 |
| 5.2 数学模型的建立 |
| 5.3 边界条件设定 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 物料在螺杆挤出过程中的混合效果分析 |
| 5.4.2 不同转速对挤出过程的影响 |
| 5.4.3 挤出过程数值模拟及讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究成果与发表的论文 |
| 致谢 |
（3）PA6T/66反应挤出过程的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究内容 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 PA6T/66概述 |
| 2.1.1 PA6T/66产品应用 |
| 2.1.2 PA6T/66合成方法 |
| 2.2 反应挤出技术概述 |
| 2.2.1 挤出设备 |
| 2.2.2 反应挤出 |
| 2.3 反应挤出过程数值模拟研究 |
| 2.3.1 聚合反应工程模型 |
| 2.3.2 计算流体力学模型 |
| 2.4 混合特性评价 |
| 2.4.1 混炼元件 |
| 2.4.2 量化方法 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 PA6T/66流变学模型构建 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料和方法 |
| 3.2.1 实验材料和制备方法 |
| 3.2.2 分析测试仪器 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PA6T/66结构的表征 |
| 3.3.2 PA6T/66热性能表征 |
| 3.3.3 剪切速率对PA6T/66流变性能的影响 |
| 3.3.4 聚合温度对PA6T/66流变性能的影响 |
| 3.3.5 端氨基含量对PA6T/66流变性能的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 PA6T/66反应挤出过程模拟研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 PA6T/66反应挤出模型 |
| 4.2.1 缩聚动力学 |
| 4.2.2 几何模型 |
| 4.2.3 控制方程 |
| 4.2.4 边界条件和初始条件 |
| 4.2.5 物性参数 |
| 4.3 数值模拟验证 |
| 4.3.1 网格无关性检验 |
| 4.3.2 验证 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 局部场分布 |
| 4.4.2 螺杆转速的影响 |
| 4.4.3 壁面温度的影响 |
| 4.4.4 进料量的影响 |
| 4.4.5 进料状态的影响 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 PA6T/66混合特性评价 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 混合模型 |
| 5.2.1 几何模型 |
| 5.2.2 控制方程 |
| 5.2.3 参数设置 |
| 5.2.4 验证 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 速度场和剪切速率场 |
| 5.3.2 螺杆极限受力分析 |
| 5.3.3 分散混合性能研究 |
| 5.3.4 分布混合性能研究 |
| 5.3.5 停留时间演化 |
| 5.4 结论 |
| 第6章 全文总结 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| 参考文献 |
（4）基于含能材料的同向双螺杆挤出大型机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 固体推进剂简介及制备 |
| 1.1.1 固体推进剂简介 |
| 1.1.2 HTPB固体推进剂制备 |
| 1.2 混合设备研究进展 |
| 1.2.1 混合挤出设备 |
| 1.2.2 固体推进剂用双螺杆挤出机 |
| 1.3 混合设备相似放大理论研究现状 |
| 1.3.1 国外研究进展 |
| 1.3.2 国内研究进展 |
| 1.4 课题的研究目的、意义和主要内容 |
| 1.4.1 研究目的、意义 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第二章 双螺杆挤出实验样机混合排气计量段的研究 |
| 2.1 实验样机混合排气计量段螺杆设计 |
| 2.1.1 实验样机整体结构 |
| 2.1.2 实验样机螺杆功能分段与主要参数 |
| 2.1.3 实验样机螺杆元件设计 |
| 2.1.4 实验样机螺杆构型组合设计 |
| 2.2 模拟软件介绍及分析方法 |
| 2.3 模型建立 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 本构模型 |
| 2.3.3 几何模型 |
| 2.3.4 有限元模型 |
| 2.3.5 边界条件 |
| 2.4 螺杆构型流场模拟结果分析 |
| 2.4.1 压力场 |
| 2.4.2 最大剪切应力 |
| 2.4.3 粘性耗散功率 |
| 2.4.4 加权平均剪切应力 |
| 2.4.5 累积最大剪切应力 |
| 2.4.6 平均回流系数 |
| 2.4.7 累积停留时间分布 |
| 2.5 实验样机安全和混合评价 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 螺杆转速对混合流场影响的模拟分析及实验验证 |
| 3.1 螺杆转速对混合排气计量段流场影响的模拟分析 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 混合能力分析 |
| 3.2 不同螺杆转速下的实验样机代料实验 |
| 3.2.1 实验仪器与设备 |
| 3.2.2 实验原料及配方 |
| 3.2.3 实验方案设计 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 安全性分析 |
| 3.3.2 混合性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双螺杆挤出大型机混合排气计量段相似放大模型 |
| 4.1 大型机混合排气计量段几何相似放大 |
| 4.2 大型机混合排气计量段容积相似放大 |
| 4.2.1 方法选择依据 |
| 4.2.2 计算流程的优化 |
| 4.2.3 计算结果 |
| 4.3 大型机混合排气计量段恒定剪切速率相似放大 |
| 4.3.1 实验样机平均剪切速率的计算 |
| 4.3.2 大型机不同转速下平均剪切速率计算 |
| 4.3.3 大型机转速拟合放大结果 |
| 4.4 大型机混合排气计量段相似放大结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 双螺杆挤出大型机混合排气计量段的研究 |
| 5.1 大型机混合排气计量段螺杆构型设计及模型建立 |
| 5.1.1 螺杆构型设计 |
| 5.1.2 模型建立 |
| 5.2 混合排气计量段模拟结果分析 |
| 5.2.1 压力场 |
| 5.2.2 最大剪切应力 |
| 5.2.3 粘性耗散功率 |
| 5.2.4 加权平均剪切应力 |
| 5.2.5 累积最大剪切应力 |
| 5.2.6 平均回流系数 |
| 5.2.7 累积停留时间分布 |
| 5.3 大型机安全和混合评价 |
| 5.4 影响安全混合性能的工艺参数正交仿真试验 |
| 5.4.1 正交试验设计 |
| 5.4.2 正交试验模拟结果 |
| 5.5 极差分析 |
| 5.5.1 安全性极差分析 |
| 5.5.2 分散混合极差分析 |
| 5.5.3 分布混合差分析 |
| 5.6 大型机最优工艺参数方案确定及分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（5）新型偏心双螺杆挤出机混合机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 啮合同向双螺杆挤出机概述 |
| 1.2 双螺杆挤出机的优化设计 |
| 1.3 双螺杆挤出机新型螺杆构型的研究进展 |
| 1.4 双螺杆挤出机混合机理研究进展 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 螺杆挤出机中混合模拟的三维建模 |
| 2.1 三维几何模型参数的建立 |
| 2.2 三维几何模型的整体效果 |
| 2.3 三维有限元模型的建立 |
| 2.4 网格无关性的验证 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 螺杆挤出机中数值模拟的基本方程与建模假设 |
| 3.1 基本方程与评价参数 |
| 3.2 模型参数及边界条件 |
| 4 偏心啮合盘混合特性研究 |
| 4.1 双螺杆挤出机对照模型 |
| 4.2 流动特性评定 |
| 4.2.1 压力场分析 |
| 4.2.2 速度矢量场分析 |
| 4.2.3 剪切速度场分析 |
| 4.2.4 混合指数场分析 |
| 4.3 混合效率评定 |
| 4.3.1 对数拉伸指数 |
| 4.3.2 累积最大剪切速率 |
| 4.3.3 停留时间分布 |
| 4.3.4 分布指数分析 |
| 4.3.5 分离尺度分析 |
| 4.3.6 粒子可视化及单个粒子混合特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 偏心螺纹混合特性研究 |
| 5.1 双螺杆挤出机对照模型 |
| 5.2 流动特性评定 |
| 5.2.1 压力场分析 |
| 5.2.2 速度矢量场分析 |
| 5.2.3 剪切速度场分析 |
| 5.2.4 混合指数场分析 |
| 5.3 混合效率评定 |
| 5.3.1 对数拉伸指数 |
| 5.3.2 累积最大剪切速率 |
| 5.3.3 停留时间分布 |
| 5.3.4 分离尺度 |
| 5.3.5 分离尺度 |
| 5.3.6 粒子可视化及单个粒子混合特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 偏心双螺杆挤出机组合螺杆混合特性分析 |
| 6.1 双螺杆挤出机对照模型 |
| 6.2 流动特性评定 |
| 6.2.1 压力场分析 |
| 6.2.2 速度矢量场分析 |
| 6.2.3 剪切速度场分析 |
| 6.2.4 混合指数场分析 |
| 6.3 混合效率评定 |
| 6.3.1 对数拉伸指数 |
| 6.3.2 累积最大剪切速率 |
| 6.3.3 瞬时混合效率 |
| 6.3.4 分布指数 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目情况 |
| 附件 |
（6）螺杆挤出机螺杆结构对挤出流场影响的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 螺杆挤出机的发展现状 |
| 1.3 数值模拟理论在聚合物加工中的应用 |
| 1.3.1 单螺杆挤出机数值模拟研究 |
| 1.3.2 双螺杆挤出机数值模拟研究 |
| 1.3.3 其他挤出机数值模拟研究 |
| 1.4 本课题的工作内容 |
| 第二章 螺杆挤出机工作原理及理论分析 |
| 2.1 流变学在聚合物加工中的应用 |
| 2.1.1 聚合物流变学发展 |
| 2.1.2 聚合物的基本方程 |
| 2.2 挤出流场的影响因素 |
| 2.2.1 温度对熔体粘度的影响 |
| 2.2.2 剪切速率对熔体粘度的影响 |
| 2.2.3 压强对熔体粘度的影响 |
| 2.2.4 螺杆几何参数对挤出流场的影响 |
| 2.3 聚合物共混加工原理 |
| 2.3.1 混合机理 |
| 2.3.2 共混过程的影响要素 |
| 2.3.3 混合分类 |
| 2.4 数值模拟分析理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 剪刀式强剪切段的三维等温流场数值模拟 |
| 3.1 剪刀式强剪切段的结构介绍 |
| 3.2 理论模型的建立 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.3 瞬态任务的建立 |
| 3.4 对比结果分析 |
| 3.4.1 剪切应力对比 |
| 3.4.2 剪切速率对比 |
| 3.4.3 压强对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 剪刀式强剪切段的结构优化模拟 |
| 4.1 螺杆参数设计原则 |
| 4.2 几何参数的选取 |
| 4.2.1 螺棱头数 |
| 4.2.2 螺杆螺棱与机筒螺棱的轴向间隙 |
| 4.3 模拟结果与分析 |
| 4.3.1 螺杆螺棱头数对挤出流场的影响 |
| 4.3.2 螺杆螺棱与机筒螺棱轴向间隙对挤出流场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双螺杆啮合元件、反螺纹元件与剪刀式结构对流场的混合对比 |
| 5.1 理论模型 |
| 5.1.1 双螺杆分类 |
| 5.1.2 双螺杆挤出机物理模型构建和网格划分 |
| 5.1.3 边界条件参数设定 |
| 5.1.4 数学模型 |
| 5.2 混合指标 |
| 5.2.1 分散混合表征 |
| 5.2.2 分布混合表征 |
| 5.3 不同元件对挤出流场影响的分析 |
| 5.3.1 分散混合结果分析 |
| 5.3.2 分布混合结果分析 |
| 5.3.3 剪刀式强剪切段与组合螺杆的混合对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究成果与发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）固体推进剂用同向双螺杆挤出机混合段的放大设计（论文提纲范文）
| 学位论文织集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 固体推进剂概述 |
| 1.2 固体推进剂的制造工艺 |
| 1.3 固体推进剂制备的研究进展 |
| 1.3.1 国外固体推进剂制备的研究进展 |
| 1.3.2 国内固体推进剂制备的研究进展 |
| 1.4 混合设备相似放大研究现状 |
| 1.4.1 国外混合设备相似放大研究进展 |
| 1.4.2 国内混合设备相似放大研究进展 |
| 1.5 本课题的研究目的及研究内容 |
| 第二章 相似放大流程及表征参数 |
| 2.1 相似放大设计流程及分析方法 |
| 2.1.1 相似放大设计流程 |
| 2.1.2 流场分析方法 |
| 2.2 相似放大结果的表征参数 |
| 2.2.1 停留时间 |
| 2.2.2 回流系数 |
| 2.2.3 剪切应力和剪切应变 |
| 2.2.4 压力和温度 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 固体推进剂同向双螺杆挤出机混合段螺杆元件相似放大设计 |
| 3.1 大型机螺杆元件的设计 |
| 3.1.1 相似放大模型 |
| 3.1.2 大型机螺杆元件的参数确定 |
| 3.1.3 大型机和小型机螺杆元件三维建模 |
| 3.2 数学模型、几何模型及有限元模型的建立 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 几何模型 |
| 3.2.3 有限元模型 |
| 3.2.4 边界条件 |
| 3.3 模拟结果及分析 |
| 3.3.1 分布混合能力分析 |
| 3.3.2 分散混合能力分析 |
| 3.3.3 安全性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大型机混合段螺杆元件结构参数的优选 |
| 4.1 螺纹元件正交试验设计 |
| 4.2 螺纹元件的数学模型、有限元模型及边界条件 |
| 4.2.1 数学模型 |
| 4.2.2 螺纹元件三维模型 |
| 4.2.3 有限元模型 |
| 4.2.4 边界条件 |
| 4.3 正交试验模拟结果分析及讨论 |
| 4.3.1 累积停留时间分析 |
| 4.3.2 累积最大剪切应力分析 |
| 4.3.3 回流系数分析 |
| 4.3.4 加权平均剪切应力分析 |
| 4.3.5 出入口压差分析 |
| 4.3.6 最高温度分析 |
| 4.4 捏合块元件的选择 |
| 4.5 捏合块元件模拟结果分析 |
| 4.5.1 分布混合能力分析 |
| 4.5.2 分散混合能力分析 |
| 4.5.3 安全性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 大型机混合段混合性能的分析 |
| 5.1 大型机混合段螺杆构型结构设计 |
| 5.2 数学模型、有限元模型及边界条件 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 有限元模型和边界条件 |
| 5.3 模拟结果分析 |
| 5.3.1 累积停留时间分布 |
| 5.3.2 平均回流系数 |
| 5.3.3 累积剪切应变分布 |
| 5.3.4 累积最大剪切应力 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 大型机混合段安全性能分析 |
| 6.1 剪切应力 |
| 6.2 压力分析 |
| 6.3 温度分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点及主要贡献 |
| 7.3 有待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
（8）固体推进剂同向双螺杆挤出装置的设计研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 固体推进剂简介 |
| 1.1.1 固体推进剂分类 |
| 1.1.2 固体推进剂组分 |
| 1.2 含能材料双螺杆挤出工艺的研究进展 |
| 1.2.1 国外含能材料双螺杆挤出工艺的研究进展 |
| 1.2.2 国内含能材料双螺杆挤出工艺的研究进展 |
| 1.3 课题研究的目的与意义 |
| 1.4 主要内容 |
| 第二章 用于固体推进剂连续混合的同向双螺杆挤出装置研究 |
| 2.1 同向双螺杆挤出装置研究 |
| 2.1.1 双螺杆挤出装置主要参数 |
| 2.1.2 双螺杆挤出装置整体结构 |
| 2.1.3 双螺杆挤出装置结构特点 |
| 2.2 同向双螺杆研究 |
| 2.2.1 螺杆元件与螺杆功能分段 |
| 2.2.2 螺纹元件的端面曲线 |
| 2.2.3 螺杆法向间隙修正 |
| 2.2.4 螺杆与螺杆之间最小间隙的确定 |
| 2.2.5 螺杆主要设计参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 固体推进剂螺杆元件设计及混合过程研究 |
| 3.1 软件介绍及分析方法 |
| 3.2 螺杆元件设计 |
| 3.2.1 螺纹元件 |
| 3.2.2 捏合块元件 |
| 3.2.3 分流元件 |
| 3.2.4 螺杆元件三维结构 |
| 3.3 模型建立 |
| 3.3.1 数学模型 |
| 3.3.2 本构模型 |
| 3.3.3 物性参数 |
| 3.3.4 几何模型与有限元模型 |
| 3.3.5 边界条件 |
| 3.4 螺杆元件流场模拟结果分析 |
| 3.4.1 压力场 |
| 3.4.2 粘性生热与温度场 |
| 3.4.3 最大剪切应力与加权平均剪切应力 |
| 3.4.4 加权平均剪切速率 |
| 3.4.5 累积停留时间分布 |
| 3.4.6 平均回流系数 |
| 3.5 螺杆元件综合评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 固体推进剂混合段螺杆构型设计及混合过程研究 |
| 4.1 螺杆构型组合设计 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 几何模型与有限元模型 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.3 混合段流场模拟 |
| 4.3.1 压力场 |
| 4.3.2 粘性生热与温度场 |
| 4.3.3 最大剪切应力与加权平均剪切应力 |
| 4.3.4 加权平均剪切速率 |
| 4.3.5 累积停留时间分布 |
| 4.3.6 平均回流系数 |
| 4.4 螺杆构型综合评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 混合间隙和工艺参数对混合段流场的影响 |
| 5.1 混合间隙对混合段流场的影响 |
| 5.1.1 压力 |
| 5.1.2 温度 |
| 5.1.3 剪切应力 |
| 5.1.4 累积停留时间分布 |
| 5.1.5 平均回流系数 |
| 5.2 加料量对混合段流场的影响 |
| 5.2.1 压力 |
| 5.2.2 温度 |
| 5.2.3 剪切应力 |
| 5.2.4 累积停留时间分布 |
| 5.2.5 平均回流系数 |
| 5.3 螺杆转速对混合段流场的影响 |
| 5.3.1 压力 |
| 5.3.2 温度 |
| 5.3.3 剪切应力 |
| 5.3.4 平均回流系数 |
| 5.4 机筒温度对混合段流场的影响 |
| 5.4.1 压力 |
| 5.4.2 温度 |
| 5.4.3 剪切应力 |
| 5.4.4 累积停留时间分布 |
| 5.4.5 平均回流系数 |
| 5.5 混合实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点及主要贡献 |
| 6.3 有待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（9）Φ65双螺杆挤出机螺杆组合形式对填充度的影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 同向双螺杆挤出机应用简介 |
| 1.1.1 啮合同向双螺杆挤出机在药品生产方面的应用 |
| 1.1.2 双螺杆挤出机在食品生产方面的应用 |
| 1.1.3 啮合同向双螺杆挤出机在工程塑料生产方面的应用 |
| 1.2 啮合同向双螺杆挤出机研究进程 |
| 1.2.1 固体输送 |
| 1.2.2 混合 |
| 1.2.3 作为化学反应器方面的有研究 |
| 1.2.4 非对称螺杆的研究 |
| 1.2.5 螺杆的组合形式对混合效果研究 |
| 1.2.6 运用polyflow等软件的对双螺杆挤出机的模拟研究 |
| 1.3 双螺杆挤出机螺杆组合形式研究及其进展 |
| 1.4 双螺杆挤出机填充度分布方面的研究 |
| 1.4.1 影响螺杆填充度分布的因素 |
| 1.4.2 螺杆填充度分布的测定 |
| 1.5 本课题的研究内容和研究意义 |
| 1.5.1 本课题的研究内容 |
| 1.5.2 本课题研究的意义 |
| 第二章 POLYFLOW软件在挤出机产量方面研究的应用 |
| 2.1 确定研究所需螺杆元件的类型 |
| 2.1.1 螺杆组合中元件基本参数 |
| 2.1.2 螺杆元件的标注方法 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 数学方程 |
| 2.2.3 本构方程 |
| 2.3 几何模型 |
| 2.3.1 螺杆元件模型 |
| 2.3.2 螺杆元件对应流体模型 |
| 2.4 有限元模型 |
| 2.4.1 建立三维坐标系 |
| 2.4.2 本文中的单位 |
| 2.4.3 划分网格 |
| 2.4.4 边界设定 |
| 2.5 使用Polyflow软件进行瞬态任务的仿真模拟计算 |
| 2.5.1 确定任务参数 |
| 2.5.2 输入模拟任务 |
| 2.5.3 绘制瞬态任务产量曲线 |
| 2.6 使用Polyflow软件进行演变任务的仿真模拟计算 |
| 2.6.1 建立演变任务 |
| 2.6.2 挤出机出入口压力差与挤出机产量的线性关系 |
| 2.6.3 挤出机模拟产量与实验验证 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 螺杆元件输送性能的研究 |
| 3.1 螺纹元件的输送性能 |
| 3.1.1 导程对螺纹元件输送性能的影响 |
| 3.1.2 转速对螺纹元件输送性能的影响 |
| 3.1.3 压力差对螺纹元件输送性能的影响 |
| 3.1.4 左旋螺纹元件输送性能的研究 |
| 3.2 捏合盘元件的输送性能 |
| 3.2.1 错列角对捏合盘元件输送性能的影响 |
| 3.2.2 转速对捏合盘元件输送性能的影响 |
| 3.2.3 压力差对捏合盘元件输送性能的影响 |
| 3.3 螺杆元件局部组合输送性能研究 |
| 3.4 螺杆组合的分析方法 |
| 3.4.1 螺杆元件的压力差、填充度、扭矩计算方法 |
| 3.4.2 螺杆组合的分析方法 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 Φ65双螺杆挤出机螺杆组合形式对填充度分布的影响规律研究 |
| 4.1 喂料速率 |
| 4.1.1 对压力分布的影响 |
| 4.1.2 对填充度分布的影响 |
| 4.1.3 对扭矩分布的影响规律 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 转速 |
| 4.2.1 对压力分布的影响 |
| 4.2.2 对填充度分布的影响 |
| 4.2.3 对扭矩分布的影响 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 螺纹元件导程 |
| 4.3.1 对螺杆组合压力分布的影响 |
| 4.3.2 对螺杆组合填充度分布的影响 |
| 4.3.3 对螺杆组合扭矩分布的影响 |
| 4.3.4 小结 |
| 4.4 捏合盘元件的分布位置 |
| 4.4.1 对螺杆组合中的压力分布的影响 |
| 4.4.2 对螺杆组合中的填充度分布的影响 |
| 4.4.3 对螺杆组合中扭矩分布的影响 |
| 4.4.4 小结 |
| 4.5 捏合盘错列角 |
| 4.5.1 对压力分布的影响 |
| 4.5.2 对填充度分布的影响 |
| 4.5.3 对扭矩分布的影响 |
| 4.5.4 小结 |
| 4.6 反向螺纹元件长度 |
| 4.6.1 对的压力分布的影响 |
| 4.6.2 对填充度分布的影响 |
| 4.6.3 对机扭矩分布的影响 |
| 4.6.4 小结 |
| 4.7 反向螺纹元件和反向捏合盘元件 |
| 4.7.1 对压力分布影响对比 |
| 4.7.2 对填充度分布的影响对比 |
| 4.7.3 对扭矩分布的对比 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本课题的研究总结 |
| 5.2 本课题的研究的创新 |
| 5.3 本课题的主要结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学 |
| 作者及导师简介 |
（10）叶片挤出机熔体输送段流场的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 拉伸流场在聚合物加工过程中的研究现状 |
| 1.2.1 拉伸流场的特点 |
| 1.2.2 拉伸流场的产生 |
| 1.2.3 拉伸流场支配的叶片挤出塑化输运设备 |
| 1.2.4 叶片塑化挤出机的研究进展 |
| 1.3 数值模拟在聚合物挤出加工中的应用进展 |
| 1.3.1 数值模拟在单螺杆挤出机中的应用 |
| 1.3.2 数值模拟在双螺杆挤出机中的应用 |
| 1.3.3 数值模拟在三螺杆挤出机中的应用 |
| 1.3.4 数值模拟在共挤出技术研究中的应用 |
| 1.4 本文思路及研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 数值模拟基础 |
| 2.1 熔体流动的控制方程 |
| 2.2 本构方程 |
| 2.3 POLYFLOW 软件简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 叶片挤出机流场的数值模拟 |
| 3.1 叶片塑化输运单元的结构特征和工作原理 |
| 3.1.1 结构特征 |
| 3.1.2 工作原理 |
| 3.2 网格和边界条件 |
| 3.3 周期性边界条件 |
| 3.4 模拟结果与分析 |
| 3.4.1 速度场分布 |
| 3.4.2 挤出方向上 Vx的变化 |
| 3.4.3 叶片塑化输运单元压力场 |
| 3.4.4 叶片塑化输运单元剪切速率 |
| 3.4.5 叶片塑化输运单元混合指数分布 |
| 3.4.6 瞬时流量 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同参数对流场的影响 |
| 4.1 转子转速对流场的影响 |
| 4.1.1 转子转速对速度场的影响 |
| 4.1.2 转速对压力场的影响 |
| 4.1.3 转速对瞬时流率的影响 |
| 4.2 叶片塑化输运单元长度对流场的影响 |
| 4.2.1 叶片塑化输运单元长度对速度场的影响 |
| 4.2.2 叶片塑化输运单元长度对压力场的影响 |
| 4.2.3 叶片塑化输运单元长度对瞬时流率的影响 |
| 4.3 定子直径对流场的影响 |
| 4.3.1 定子直径对速度场的影响 |
| 4.3.2 定子直径对压力场的影响 |
| 4.3.3 定子直径对瞬时流率的影响 |
| 4.4 偏心距对流场的影响 |
| 4.4.1 偏心距对速度场的影响 |
| 4.4.2 偏心距对压力场的影响 |
| 4.4.3 偏心距对瞬时流率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 |
四、同向双螺杆挤出机捏合段三维非等温流动的数值模拟（论文参考文献）
- [1]聚乳酸/淀粉降解材料的双螺杆挤出机优化及实验研究[D]. 陈剑. 浙江农林大学, 2021(02)
- [2]无机物/聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟[D]. 程建邦. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]PA6T/66反应挤出过程的数值模拟研究[D]. 黄勇. 浙江大学, 2021(01)
- [4]基于含能材料的同向双螺杆挤出大型机的研究[D]. 岳进峰. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]新型偏心双螺杆挤出机混合机理研究[D]. 沈美震. 辽宁石油化工大学, 2020(04)
- [6]螺杆挤出机螺杆结构对挤出流场影响的数值模拟[D]. 韩海川. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]固体推进剂用同向双螺杆挤出机混合段的放大设计[D]. 翟文斌. 北京化工大学, 2019(06)
- [8]固体推进剂同向双螺杆挤出装置的设计研究[D]. 张冰水. 北京化工大学, 2019(06)
- [9]Φ65双螺杆挤出机螺杆组合形式对填充度的影响规律研究[D]. 杨美田. 北京化工大学, 2018(06)
- [10]叶片挤出机熔体输送段流场的数值模拟[D]. 石颖青. 华南理工大学, 2012(05)