偏心三螺杆挤出机混合机理分析
2022-09-28王廷玺朱向哲吴婷婷
辽宁石油化工大学学报 2022年4期
关键词:效率
王廷玺,朱向哲,吴婷婷
(1.辽宁石油化工大学 机械工程学院,辽宁 抚顺 113001;2.山东康源安全技术咨询有限公司,山东 济南 250014)
螺杆挤出机广泛应用于橡胶、塑料、医药和食品等领域,现阶段市场上销售的挤出机类型主要为普通双螺杆挤出机[1]。为了满足加工特殊材料的需求,研发设计了新型偏心双螺杆挤出机。沈美震等[2]采用粒子簇分布指数、分离尺度、平均混合效率、瞬时混合效率、剪切应力、混合指数等表征分散混合情况,分析了偏心双螺杆挤出机的混沌混合特性。滕健等[3]利用拉格朗日拟序结构(LCS)、有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)结合混合指数和瞬时混合效率等,对不同偏心距的转子进行动力学分析,探究了偏心双螺杆挤出机混沌混合机理。偏心搅拌是诱发混沌混合的重要途径之一[4],为了更好地探究混沌混合机理,在新型偏心双螺杆挤出机结构的基础上,通过增加一个螺杆设计了新型偏心三螺杆挤出机(偏心三螺杆挤出机,下同)。与偏心双螺杆挤出机相比,三角形排列的偏心三螺杆挤出机新增两个啮合区和一个中心区。因此,在相同长度的螺杆挤出机内部的熔体受到周期性的挤压-折叠次数更多,使熔体的混合效率更高,拉伸效果更好。偏心三螺杆挤出机转子结构的特殊性,使其具有良好的自洁性、排气性及更高的剪切速率等特点。
本文运用仿真模拟技术,对偏心三螺杆挤出机的流动特性和混合效果进行分析。使用ICEM软件,对模型进行有限元网格划分[5];……
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