超高分子量聚乙烯（UHMWPE）因其优异的力学性能、生物相容性以及耐摩擦性能,在多个领域具有广泛的应用,但UHMWPE流动性能差、临界剪切速率低,传统的挤出设备在加工UHMWPE时挤出质量差、产量低。由瞿金平教授团队研制的偏心转子挤出机具有物料适应性强、热历程时间短的优势,可有效解决UHMWPE的挤出加工难题。采用数值模拟技术研究UHMWPE的流场和混合过程,可获得实验无法得到的流场信息,对偏心转子挤出机的设计和UHMWPE的加工具有一定的指导意义。本文通过实验与模拟计算相结合的方法确定了壁面滑移条件,使用Polyflow软件对偏心转子挤出机中UHMWPE熔体的流场进行数值模拟,以流场结果为基础进行混合计算,分析了各混合特性参数的统计规律,最后采用单一变量法,探究了转子转速、偏心距、定子和转子啮合间隙对流场场量和混合特性参数的影响规律。流动和混合的数值模拟结果表明,UHMWPE熔体由于容腔截面尺寸连续变化而产生了流动方向上的速度梯度,形成了拉伸流动,偏心转子自转拖曳转子壁面附近的熔体流动。壁面滑移使得熔体流动阻力降低,啮合位置的漏流量增大,导致挤出机产量偏低,脉动率高,但间隙漏流的拉伸和剪切作用强,流场中大部分粒子的最大混合指数在0.5以上,此外,偏心转子挤出机还具有良好的自洁性和较好的粒子分散效果。不同工艺参数和结构参数下熔体流动和混合的分析结果表明,增大转子转速,流量增大,流量脉动率基本不变,此外,增大转速可减少物料的停留时间;增大转子偏心距,熔体的速度、瞬时流量增大,流量脉动率下降,流场的剪切和拉伸作用下降,物料的停留时间变短;减小定子和转子的啮合间隙,熔体的速度、瞬时流量增大,流量脉动率减小,物料的停留时间变短,挤出机的正位移特性更明显。