周期性變化速比雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的研究.pdf

1、本課題旨在研究周期性變化速比雙轉(zhuǎn)子混合器的混合性能。首先，搭建了雙轉(zhuǎn)子混合器實(shí)驗(yàn)平臺，并建立了數(shù)字圖像處理方法量化評價混合性能的實(shí)驗(yàn)方案。本文以聚丙烯紅色色母粒/聚丙烯為物料體系，分析了非充滿狀態(tài)下不同參數(shù)對雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的影響，同時驗(yàn)證了數(shù)字圖像處理方法量化評價混合性能的可行性。并結(jié)合實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬的研究，揭示充滿狀態(tài)下雙轉(zhuǎn)子混合器的混合性能及其混合機(jī)理。其次，采用數(shù)值模擬分析了周期變化速比雙轉(zhuǎn)子混合器的流場特征，并研究了周期性

2、變化速比參數(shù)——速比變化幅度H與變化周期T對混合器內(nèi)流場特征參數(shù)的影響。在此基礎(chǔ)之上，通過實(shí)驗(yàn)研究了周期性變化速比不同工況下，雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的變化規(guī)律。此外，為了突出慣性作用的影響，通過增強(qiáng)物料體系局部密度來增強(qiáng)慣性作用，使周期性變化速比運(yùn)行模式中流體無規(guī)則運(yùn)動得到體現(xiàn)。并通過實(shí)驗(yàn)研究了局部慣性作用增強(qiáng)前后，周期性變化速比不同參數(shù)對雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的影響。
　　1、根據(jù)前人對間歇式混合器的研究，搭建了雙轉(zhuǎn)子混合器實(shí)驗(yàn)平臺

3、。基于示蹤劑顏色分布均勻性，編寫MATLAB程序，建立了混合性能量化評價體系——數(shù)字圖像處理方法。對比聚丙烯紅色色母粒/聚丙烯在混合器的混合效果，分析了非充滿狀態(tài)下不同參數(shù)對雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的影響。同時，驗(yàn)證了數(shù)字圖像處理方法量化評價混合性能的可行性。
　　2、建立雙轉(zhuǎn)子混合器二維幾何模型，采用數(shù)值模擬分析方法研究了周期性變化速比雙轉(zhuǎn)子混合器流場內(nèi)的流場特征，并分析了速比變化幅度與速比變化周期不同工況下，流場內(nèi)平均剪切應(yīng)力、耗

4、散功率、轉(zhuǎn)子扭矩的變化規(guī)律。此外，應(yīng)用公式推導(dǎo)法分析了轉(zhuǎn)子相位差隨時間的瞬態(tài)變化情況。
　　3、周期性變化速比雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的研究:通過聚丙烯紅色色母粒/聚丙烯共混實(shí)驗(yàn)，探究了速比變化幅度與速比變化周期對周期性變化速比雙轉(zhuǎn)子混合器混合性能的影響。為了突出周期性變化速比運(yùn)行模式中慣性作用的影響，在物料體系中加入小鋼珠，通過增強(qiáng)物料體系局部密度來增強(qiáng)慣性作用，使周期性變化速比運(yùn)行模式中流體無規(guī)則運(yùn)動得到體現(xiàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)探究了局部慣性