為了計(jì)算和分析的方便并且結(jié)合物料的實(shí)際流動(dòng)情況,作如下假設(shè):流體為冪律流體,采用冪律流體的本構(gòu)方程;流場(chǎng)為穩(wěn)定流場(chǎng),即流場(chǎng)分布和時(shí)間無(wú)關(guān);流場(chǎng)為等溫流場(chǎng);流場(chǎng)的雷諾數(shù)較小,可以認(rèn)為流動(dòng)為層流流動(dòng);由于慣性力、http://jd12.bsjdl.com,所以可以忽略不計(jì);流體為不可壓縮流體;流道壁面無(wú)滑移。1.1.2　數(shù)學(xué)模型因?yàn)榱黧w為等溫層流不可壓縮的冪律流體,所以不考慮能量方程,只是求解連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程[1]。1.1.3http://jd12.bsjdl.com/　邊界條件按照擠出機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)條件及邊界無(wú)滑移假設(shè)給出流道的速度邊界,即機(jī)邊界速度為零。螺桿表面速度按照角速度與螺桿表面半圖7　回流量與導(dǎo)程的關(guān)系2.3.3　剪切速率、拉伸速率與導(dǎo)程的關(guān)系當(dāng)流道兩端的壓差為0時(shí),剪切速率、拉伸速率與導(dǎo)程的關(guān)系如圖8所示。由圖中可以看出,剪切速率與拉伸速率都隨著導(dǎo)程的增大而增大。與剪切速率相比,拉伸速率的值較小,變化比較平緩,說(shuō)明在混合中同向雙螺桿的特點(diǎn)是: ①轉(zhuǎn)速較高并且在嚙合區(qū)(兩螺桿在橫截面圖中的重疊部分)不同位置處有較接近的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,所以可以產(chǎn)生強(qiáng)烈、均勻的剪切; ②幾何形狀決定了其縱向流道必定開(kāi)放,使兩螺桿之間產(chǎn)生物料交換。交換時(shí),原處于一根螺桿螺槽底部的物料將運(yùn)動(dòng)到另一根螺桿螺槽的頂部。縱向流道的開(kāi)放還使橫向流道開(kāi)放成為可能,來(lái)實(shí)現(xiàn)同一螺桿相鄰螺槽間物料的交換。這使同向雙螺桿具有較好的分布混合能力,因此適合于混煉操作。而異向雙螺桿的幾何參數(shù)決定了其縱向流道是可以封閉的,物料因此被螺桿強(qiáng)制向前輸送,這就是所謂的正位移。這使穩(wěn)定的成型擠出成為異向雙螺桿擠出的主要特點(diǎn)。因此談到雙螺桿,就應(yīng)該指明旋轉(zhuǎn)方向。表1對(duì)單螺桿、異向雙螺桿、http://jd12.bsjdl.com/1　各種螺桿擠出機(jī)正位移、穩(wěn)定擠出和分布混合能力的比較單螺桿異向雙螺桿同向雙螺桿正位移較弱強(qiáng)中穩(wěn)定擠出中強(qiáng)較弱分布混合能力中較弱強(qiáng)3　重力等體積力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粘滯力

 

煉用同向雙螺桿的正位移、穩(wěn)定擠出和分布混合能力進(jìn)行了定性比較。表