单螺杆精密挤出机理的研究
该论文以高聚物加工流变学、高聚物加工工艺学和单螺杆挤出过程理论为基础,论述了精密挤出成型理论和技术及应用前景,研究了实现高聚物精密塑化挤出成型的理论和技术.该文所做的研究工作主要有以下几个方面:1、以材料学和单螺杆挤出理论为基础,研制了单螺杆并联式稳压装置.2、以稳压装置中螺槽为矩形流道和高聚物熔体为幂律流体,建立了单螺杆挤出机并联式稳压装置的数学模型.用MathCAD软件对该模型进行了数值模拟,并对影响稳压效果的各种因素进行了分析讨论.3、用Math CAD软件对螺槽为平行平板流道和高聚物熔体为牛顿流体情况下的稳压装置进行了模拟计算.4、对典型挤出流道中的高聚物熔体流动情况进行了研究,引用粘弹性高聚物流体的本构方程,建立了平行平板口模流道中高聚物熔体流动的数学模型,并用MathcAD软件对该数学模型进行了数值模拟.5、在总结前人研究的成果及可视化实验研究结果的基础上,对精密挤出实验装置的挤出过程进行了模拟计算,考察了挤出机不同螺杆部位的压力、温度、扭矩、功率、熔膜厚度和熔融的变化情况.6、编制了精密天平连续、动态记录显示挤出产量的程序,并应用到动态挤出实验过程中,使实验结果的记录精度获得较大提高,有效获得了动态挤出过程的实验数据.7、利用非稳定状态挤出过程的试验数据,建立了与时间关联的两个不同稳定状态之间产率变化的动态数学模型.8、讨论了高聚物熔体粘度对温度、剪切速率和应力作用时间的敏感性,探讨了高聚物所受应力历史、形变历史和受热历史对其熔融过程的影响,以及高聚物挤出胀大、畸变、流动不连续性和界面滑移等对挤出稳定性的影响.9、定量研究了聚合物熔体压力、温度、挤出机螺杆转速、螺杆几何参数、机头流道几何参数以及固体输送和固体床破碎对挤出过程稳定性的影响,其研究结果对精密挤出装置的设计、精密挤出过程参数控制提供了有益的指导.
高聚物;精密挤出;单螺杆;精密挤出成型;波动值;动态数学模型
北京化工大学
博士
化工过程机械
林炳鉴;吴大鸣
2003
中文
TQ052
136
2004-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）