啮合同向双螺杆挤出机具有混合效果好、自洁性能强、挤出产量等优点,较为广泛的应用于高分子材料加工、造纸等行业。高分子材料的发展,对双螺杆挤出机提出了更为严苛的要求。传统的分散和分布混合混合效率相对较低,耗能较大,不适用于对某些特殊材料的加工,容易破坏其结构和性能,影响挤出其挤出产量和质量。为了更好的解决这一问题,研究者研究并提出了混沌混合理论,混沌混合作为高粘度流体混炼的主要形式之一,逐渐被人们所重视。混沌混合具有柔和剪切和混合效率高等优势。偏心搅拌是诱发混沌混合的主要途径之一,高分子材料领域对偏心搅拌的混合机理与混合特点还存在较多的空白。本文旨在对偏心混合元件(偏心啮合盘元件)、偏心输送元件(偏心螺纹元件)及其螺杆组合的混合特点和混合效率与传统螺杆元件进行了比较,从而为解偏心搅拌提供了较为直观的展示。首先,分析了偏心螺杆元件和常规螺杆元件整体和局部的压力场、速度矢量场,得出了偏心搅拌的的流动规律,并对比出了偏心螺杆元件和传统螺杆元件的流动特点的区别。然后分析偏心螺杆元件和常规螺杆元件整体和局部的剪切速度场、混合指数场,更加深入的了解了偏心搅拌流动混合的全局混合特点。随后对比了偏心螺杆元件和传统螺杆元件的对数拉伸率、累计最大剪切速率、停留时间分布、分布指数和分离尺度,通过对混合效率曲线的对比充分了解了偏心搅拌较传统螺杆混合效率的优点与劣势。同时还比较了不同几何参数下偏心螺杆元件的混合效率揭示了转子几何参数对流场中混合作用的影响,尤其是偏心距对分散和分布混合的影响和作用。最后分析了典型粒子的运动轨迹及其混合特性曲线,并从微观上进一步揭示了偏心搅拌的混合表征。为了使材料按照工艺要求完成整个熔融混合挤出过程,这就需要相应的螺杆配置来达成目的。通过螺杆的合理组合从而提高整根螺杆的混合型能。最后,研究分析了啮合盘和螺纹元件的组合规律,以提高挤出机的混合性能。分析了了不同啮合盘和螺纹组合的几何参数和混合性能之间的关系,得出了不同偏心螺杆组合的设计规律。