高密度聚乙烯在擠出口模中的流動(dòng)模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、該文以單螺桿擠出機(jī)機(jī)頭中的塑料熔體流動(dòng)為研究對(duì)象,采用有限差分法在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬分析,并用正交設(shè)計(jì)方法作了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,了解了塑料熔體在長(zhǎng)方形口模中對(duì)擠出產(chǎn)量、擠出速度、擠出溫度、出口處壓力的影響因素.該文的主要工作:1.在閱讀了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在聚和物擠出成型加工中的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,較全面的了解其發(fā)展和應(yīng)用概況,總結(jié)了目前用于聚合物加工機(jī)械中的流場(chǎng)的分析計(jì)算方法,確定了以長(zhǎng)方形口模為基礎(chǔ)的研究對(duì)象.2.以擠出成型基本

2、理論和傳熱學(xué)的基本理論為基礎(chǔ),根據(jù)實(shí)際情況提出了合理的假設(shè)條件,在以長(zhǎng)方形擠出口模為研究對(duì)象基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化分析,推導(dǎo)得出了口模中熔體流動(dòng)的二維及三維數(shù)學(xué)模型.3.對(duì)熔體流動(dòng)基本方程的解法進(jìn)行了對(duì)比分析,選用了較為合適的有限差分法.對(duì)求解區(qū)域用網(wǎng)格線的節(jié)點(diǎn)所組成的幾何圖形來(lái)代替,推導(dǎo)了離散化的數(shù)值計(jì)算方程,對(duì)所描寫研究的流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的偏微分方程中的每一個(gè)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)用相應(yīng)的差分方程來(lái)代替,從而在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上形成一個(gè)離散方程,其中包含了該節(jié)點(diǎn)

3、及附近節(jié)點(diǎn)上待求量的未知值.通過(guò)編程求解使這些代數(shù)方程最終獲得所需的數(shù)值解.4.利用自行設(shè)計(jì)的不同長(zhǎng)寬比的長(zhǎng)方形口模、不同塑料種類和不同擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)部分模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證對(duì)比分析,對(duì)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)擬合分析,找出了長(zhǎng)方形擠出口模的產(chǎn)量、擠出速度、機(jī)頭壓力、擠出溫度及擠出脹大的主要影響因素,確定了長(zhǎng)方形口模的擠出最佳條件,為進(jìn)一步研究類似于狹長(zhǎng)型擠出口模內(nèi)的流動(dòng)分析奠定了基礎(chǔ),并提供了重要的理