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啮合同向双螺杆挤出机在聚合物的共混中得到了广泛的应用,它的螺杆采用积木式结构,即根据不同的混合要求,可以由不同的螺杆元件组合而成,常用的螺杆元件为螺纹元件和捏合盘元件,螺纹元件一般作为输送元件,而捏合盘元件一般作为混合元件,对螺纹元件、捏合盘元件以及由这两种元件组成的螺杆构型进行分散混合性能分析,不仅会对啮合同向双螺杆挤出机的开发设计提供理论上的指导,而且还可以简化实验,辅助设计配方和确定啮合同向双螺杆挤出机的工艺参数,具有重要的实际和理论意义。本文对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件和捏合盘元件以及由两种螺杆元件组成的三种螺杆构型进行了全三维非牛顿等温流场分析,并编程计算了物料的三维流动路径,计算了停留时间分布、回流距离分布、剪切速率分布、总剪切应变分布和剪切应力分布,并结合液滴和粉体的分散模型,计算了流道出口液滴和粉体的直径分布。 所编写的程序实现了对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件、捏合盘元件以及由两种元件组成的各种螺杆构型的参数化分析,也即在程序的输入模块中输入螺杆构型的组成形式、螺杆构型各组成元件的几何参数、网格划分控制参数、物性参数、转速和压差等工艺参数、计算三维流动路径所要分析的瞬时模型个数、软件ANSYS的求解控制参数、液滴以及粉体的分散模型参数以及工程所在的目录之后,执行程序就可以自动完成建立工程目录,建立各个瞬时有限元模型、自动对各个瞬时有限元模型调用软件ANSYS进行有限元计算,存储各瞬时模型的速度分布、压力分布和粘度分布,计算三维流动路径,并从三维流动路径计算停留时间分布、回流距离分布、剪切速率分布、总剪切应变分布和剪切应力分布以及计算液滴和粉体的直径分布并存储。该程序如果再加以完善可以形成软件,可用于对啮合同向双螺杆挤出机熔体输送区的分散混合过程进行数值模拟。 在捏合盘元件的分析中,主要分析了转速、压差和流量等工艺参数以及捏合盘元件的错列角、盘片厚度和螺杆与机筒之间的间隙等几何参数对回流量、G值、