王远，马秀清(北京化工大学机电工程学院，北京 100029)



新型捏合盘元件不同螺杆构型混合性能的数值模拟

王远，马秀清*
(北京化工大学机电工程学院，北京 100029)

摘要：采用POLYFLOW模拟软件分析了啮合同向双螺杆挤出机中新型捏合盘元件下物料的流动模式。考察了新型捏合盘元件的斜棱旋向、捏合块组合的错列角对物料在流道中的剪切速率、出入口压差以及回流量的影响。数值模拟分析结果表明：4种新型捏合块构型的输送特性和混合性能均有所不同。在正向输送能力方面，右旋正向捏合块更佳，在分布、分散混合性能方面，左旋反向捏合块更佳，并且捏合块的正反向比单片捏合块的螺旋方向在输送能力、混合性能上影响更大。

关键词：同向双螺杆挤出机；新型捏合盘；捏合块；螺杆构型；混合性能

啮合同向双螺杆挤出理念起源于19世纪60年代，而真正用于塑料加工是在20世纪30年代末，当时是由意大利LMP公司旗下的Roberto Colombo研究制造[1]。此后，从20世纪70年代开始，现代同向双螺杆才真正发展起来。由于其采用正位移输送，部分回流又会促进分布混合，加之机筒和螺杆采用组合积木式设计，故其优越于单螺杆和其它螺杆挤出机。双螺杆挤出机主要用于物料混合，是现今聚合物共混改性使用最多的设备之一。捏合盘元件具有优异的熔融塑化、混合性能，是啮合同向双螺杆挤出加工中的主要剪切元件。近些年，随着PC技术的迅速发展以及各类CFD软件的出现，国内外专家对螺杆元件的理论研究和结构设计创新不断发展。……