旋轉(zhuǎn)式反應(yīng)注射混合器特性分析與研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)式Kenics混合器是一種新型高效混合器，其混合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Kenics靜態(tài)混合器，近年來(lái)在低壓反應(yīng)注射成型領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但目前在結(jié)構(gòu)對(duì)混合效果方面的研究還不深入，從使用中看來(lái)，也存在設(shè)備投資和運(yùn)行成本高等問(wèn)題。 本文在對(duì)旋轉(zhuǎn)式Kenics混合器的研究基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、加工更為容易的間斷螺紋型元件和交錯(cuò)平板元件。應(yīng)用有限元軟件FLUENT對(duì)真實(shí)尺寸(考慮套筒與混合元件間隙)的間斷螺紋型元件、Kenics元件和交錯(cuò)平板

2、元件混合過(guò)程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明，增大入口處流量和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、增加元件單元數(shù)、減小混合元件與壁筒間隙以及長(zhǎng)徑比，有利于提高混合器的平均應(yīng)變速率，增強(qiáng)混合效果。間斷螺紋型元件混合效果要好于Kenics元件和交錯(cuò)平板元件。 通過(guò)反應(yīng)注射實(shí)驗(yàn)，從制品質(zhì)量和反應(yīng)溫度場(chǎng)兩個(gè)角度研究了間斷螺紋型元件、Kenics元件和交錯(cuò)平板元件混合性能。研究表明，間斷螺紋元件能建立起最大的注射壓力，制品表面質(zhì)量最好，Kenics混合元件次之，而交錯(cuò)平板元件

3、最差。螺紋元件具有與Kenics混合元件相近的混合效果，能將兩種物料充分混合，反應(yīng)劇烈，固化速度快。交錯(cuò)平板元件混合效果差，反應(yīng)不均勻，反應(yīng)速度慢，固化時(shí)間長(zhǎng)。螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉伸和剪切在旋轉(zhuǎn)式混合中起主要作用，交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的分割作用對(duì)于旋轉(zhuǎn)式混合來(lái)說(shuō)是次要的。論文中還研究了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)旋轉(zhuǎn)式Kenics混合器混合效果的影響。通過(guò)有限元法計(jì)算出平均應(yīng)變速率和示蹤粒子截面濃度，采用高速攝像記錄流動(dòng)混合實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面分析了長(zhǎng)徑比和扭