塑料制品廣泛的被應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面,在當(dāng)今社會發(fā)揮著重要的作用。塑料制品與金屬制品不同,聚合物材料在加工成型時經(jīng)歷了加熱變形,熔融流動,固化成型等過程,其中塑化制品的質(zhì)量和傳熱效率的高低是塑料加工過程中的兩個重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的螺桿塑化系統(tǒng)在提高塑化制品質(zhì)量和增強傳熱效率時,未考慮過通過增強傳質(zhì)的途徑來實現(xiàn)強化傳熱。為此,本課題組基于聚合物熔體微積分強化對流傳熱與高效塑化的新思路,設(shè)計出一種可以實現(xiàn)徑向強制對流傳熱傳質(zhì)的新型螺桿—場協(xié)同螺桿。并對其進行強化傳熱場協(xié)同分析,以期能夠達到提高物料在塑化過程的均勻性和傳熱效率的目的,并將場協(xié)同理論的應(yīng)用拓展至高黏度非牛頓流體強化傳熱領(lǐng)域。本文在本課題組前期研究成果的基礎(chǔ)上,基于場協(xié)同理論并通過數(shù)值計算的方法進一步分析該新型螺桿與傳統(tǒng)螺桿結(jié)構(gòu)在塑化過程中的傳熱性能,并對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。本文取得的研究成果如下:（1）對組成場協(xié)同螺桿的扭轉(zhuǎn)元件進行機理研究:對其進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計原理分析和強化傳熱傳質(zhì)機理分析,并闡述了本文用來評價螺桿流動和傳熱性能的各項指標(biāo),通過對流體流線圖,流速矢量圖,溫度分布圖,換熱性能和場協(xié)同的角度進行分析,得出扭轉(zhuǎn)元件較普通... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１注塑成型制品??

?ＩＩ?１??圖１－２注射機結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??高分子材料作為塑化產(chǎn)品的重要功能材料之一，與其他簡單流體相比，它具有高??粘度，非牛頓性，粘度等參數(shù)隨溫度變化大等特點，聚合物材料這些多變的物理性質(zhì)??和在塑化過程中的流動傳熱的復(fù)雜性，導(dǎo)致在研宄注塑機，擠出機等設(shè)備在高聚物加??工成型過程的相關(guān)傳熱機理變得非常困難。??擠出機的擠出理論經(jīng)過前人的研究與修正，已經(jīng)形成了較完整的單螺桿擠出理論，??它可以概括為以下三個理論，每個理論對應(yīng)到螺桿塑化的位置如圖１－３所示：??／各體輸送段：｜：熔融段?１?固體輸送段．??￥熔體輸送理論（熔融理論）￣（固體輸送理／／??圖１－３注塑螺桿示意圖??Ｆｉｇ．１－３?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｓｃｒｅｗ??１．２螺桿塑化系統(tǒng)的數(shù)值模擬與理論研究??１．２．１塑化系統(tǒng)的理論研究??在固體輸送理論方面的研究，該理論最早是由Ｄａｍｅｌｌｈｅ和Ｍｏｌ提出的，所依據(jù)??的是固體對固體的摩擦的靜力平衡［２］。在此基礎(chǔ)上，Ｂｒｏｙｅｒ和Ｔａｄｍｏｒ等人作了進一??２??

工成型過程的相關(guān)傳熱機理變得非常困難。??擠出機的擠出理論經(jīng)過前人的研究與修正，已經(jīng)形成了較完整的單螺桿擠出理論，??它可以概括為以下三個理論，每個理論對應(yīng)到螺桿塑化的位置如圖１－３所示：??／各體輸送段：｜：熔融段?１?固體輸送段．??￥熔體輸送理論（熔融理論）￣（固體輸送理／／??圖１－３注塑螺桿示意圖??Ｆｉｇ．１－３?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｓｃｒｅｗ??１．２螺桿塑化系統(tǒng)的數(shù)值模擬與理論研究??１．２．１塑化系統(tǒng)的理論研究??在固體輸送理論方面的研究，該理論最早是由Ｄａｍｅｌｌｈｅ和Ｍｏｌ提出的，所依據(jù)??的是固體對固體的摩擦的靜力平衡［２］。在此基礎(chǔ)上，Ｂｒｏｙｅｒ和Ｔａｄｍｏｒ等人作了進一??２??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]人字形波紋板相變流動及換熱特性研究[J]. 李明春,肖剛,史和春,劉煥磊,陳冬,駱仲泱.  工程熱物理學(xué)報. 2016(03)
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[5]不同結(jié)構(gòu)單螺桿屏障混煉元件混合特性研究[J]. 高崗,謝林生,馬玉錄,劉迎,陳濤.  中國塑料. 2015(09)
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[7]螺旋槽管強化傳熱數(shù)值模擬及其場協(xié)同分析[J]. 湯亮,李曉敏,龔發(fā)云.  武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2014(05)
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[10]注射機屏障型螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計及其數(shù)值模擬研究[J]. 柳天磊,王建鴻,杜遙雪.  塑料科技. 2013(01)

博士論文
[1]螺旋溝槽單螺桿擠出機新型擠出理論研究[D]. 潘龍.北京化工大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]單螺桿螺壓過程推進劑流變參數(shù)及物料混合特性的數(shù)值模擬研究[D]. 周克.南京理工大學(xué) 2015
[2]PVC木塑單螺桿擠出機熔融段的數(shù)值模擬研究[D]. 杜佳佳.武漢理工大學(xué) 2014
[3]注塑螺桿塑化過程的數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 張振然.浙江大學(xué) 2014
[4]螺紋螺旋管強化傳熱的數(shù)值模擬及場協(xié)同分析[D]. 淦吉昌.南昌大學(xué) 2012
[5]SK型制冷換熱器傳熱與流阻特性的實驗研究[D]. 王學(xué)磊.重慶大學(xué) 2011
[6]注塑機塑化理論的研究及其應(yīng)用[D]. 戴曉靜.浙江大學(xué) 2004
[7]單螺桿擠出機固液混合物料輸送理論研究[D]. 陳立芳.北京化工大學(xué) 2002



本文編號：2998028