單螺桿擠出過程聚合物顆粒輸送行為研究.pdf

1、本課題采用離散元法(DEM)對擠出機固體輸送段物料的輸送行為進行研究。運用離散元法，以PFC(Particle Flow Code)為編程平臺對擠出機固體輸送段物料的輸送過程進行數(shù)值模擬。擠出機加料段的物料被看作離散顆粒，物料顆粒間存在碰撞、擠壓、滑移會影響整體物料的向前輸送，與采用塞流理論研究物料的輸送行為不同，非塞流理論更加符合實際情況。
　　 本課題研究了離散元法的接觸模型，對離散元法常用的彈簧—阻尼模型以及考慮顆粒之間存

2、在粘附力的粘附模型進行探討和比較，并對彈簧—阻尼模型中物料碰撞的恢復系數(shù)進行相關實驗，計算得到塑料恢復系數(shù)的取值。采用不考慮粘附力的非線性彈簧—阻尼模型和粘附模型兩種接觸模型對擠出機固體輸送段物料的擠出過程進行模擬對比，討論粘附力對擠出過程的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)考慮粘附力，物料的擠出產(chǎn)量降低，擠出機內(nèi)壓力、物料填充率、配位數(shù)增大。
　　 采用非線性彈簧—阻尼模型對擠出機固體輸送段物料的輸送行為進行數(shù)值模擬。首先模擬圓筒內(nèi)松密度與壓力的

3、關系，與實驗對比驗證了離散元法對壓力預測的可靠性。接著模擬了擠出機轉(zhuǎn)速與產(chǎn)量的關系，與實驗對比，再次驗證離散元法應用于單螺桿擠出機固體輸送段研究的可行性。通過改變擠出機末端開度，發(fā)現(xiàn)開度越大，擠出機末端形成的壓力越小，擠出的產(chǎn)量逐漸增大。保持開度不變，研究了物料與擠出機的摩擦因數(shù)對擠出產(chǎn)量和擠出機內(nèi)壓力的影響;研究發(fā)現(xiàn)同一擠出機，不同物料的擠出產(chǎn)量不同;通過改變轉(zhuǎn)速，研究轉(zhuǎn)速對擠出產(chǎn)量和壓力的影響。研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速對擠出機吃料影響大，轉(zhuǎn)速過