本文關鍵詞：周期性變化速比雙轉子混合器混合性能的研究

  更多相關文章： 周期性變化速比雙轉子混合器 實驗與數(shù)值模擬 數(shù)字圖像處理方法 量化評價混合性能 慣性

【摘要】：本課題旨在研究周期性變化速比雙轉子混合器的混合性能。首先,搭建了雙轉子混合器實驗平臺,并建立了數(shù)字圖像處理方法量化評價混合性能的實驗方案。本文以聚丙烯紅色色母粒/聚丙烯為物料體系,分析了非充滿狀態(tài)下不同參數(shù)對雙轉子混合器混合性能的影響,同時驗證了數(shù)字圖像處理方法量化評價混合性能的可行性。并結合實驗與數(shù)值模擬的研究,揭示充滿狀態(tài)下雙轉子混合器的混合性能及其混合機理。其次,采用數(shù)值模擬分析了周期變化速比雙轉子混合器的流場特征,并研究了周期性變化速比參數(shù)——速比變化幅度H與變化周期T對混合器內(nèi)流場特征參數(shù)的影響。在此基礎之上,通過實驗研究了周期性變化速比不同工況下,雙轉子混合器混合性能的變化規(guī)律。此外,為了突出慣性作用的影響,通過增強物料體系局部密度來增強慣性作用,使周期性變化速比運行模式中流體無規(guī)則運動得到體現(xiàn)。并通過實驗研究了局部慣性作用增強前后,周期性變化速比不同參數(shù)對雙轉子混合器混合性能的影響。1、根據(jù)前人對間歇式混合器的研究,搭建了雙轉子混合器實驗平臺�；谑聚檮╊伾植季鶆蛐�,編寫MATLAB程序,建立了混合性能量化評價體系——數(shù)字圖像處理方法。對比聚丙烯紅色色母粒/聚丙烯在混合器的混合效果,分析了非充滿狀態(tài)下不同參數(shù)對雙轉子混合器混合性能的影響。同時,驗證了數(shù)字圖像處理方法量化評價混合性能的可行性。2、建立雙轉子混合器二維幾何模型,采用數(shù)值模擬分析方法研究了周期性變化速比雙轉子混合器流場內(nèi)的流場特征,并分析了速比變化幅度與速比變化周期不同工況下,流場內(nèi)平均剪切應力、耗散功率、轉子扭矩的變化規(guī)律。此外,應用公式推導法分析了轉子相位差隨時間的瞬態(tài)變化情況。3、周期性變化速比雙轉子混合器混合性能的研究：通過聚丙烯紅色色母粒/聚丙烯共混實驗,探究了速比變化幅度與速比變化周期對周期性變化速比雙轉子混合器混合性能的影響。為了突出周期性變化速比運行模式中慣性作用的影響,在物料體系中加入小鋼珠,通過增強物料體系局部密度來增強慣性作用,使周期性變化速比運行模式中流體無規(guī)則運動得到體現(xiàn)。經(jīng)實驗探究了局部慣性作用增強前后,不同周期性變化速比運行模式對雙轉子混合器混合性能的影響。4、為了較深入的了解雙轉混合器的工作原理,本文結合實驗與數(shù)值模擬的研究,揭示了物料充滿狀態(tài)時相對旋轉方向、轉速、轉了相位差等不同參數(shù)下雙轉子混合器的混合機理,并分析了以上參數(shù)對雙轉子混合器混合性能的影響。本文研究內(nèi)容拓展了間歇式雙轉子混合器的驅動模式,豐富了物料混合運動形式,并提出了綜合量化評價混合性能的理論體系。
【關鍵詞】：周期性變化速比雙轉子混合器 實驗與數(shù)值模擬 數(shù)字圖像處理方法 量化評價混合性能 慣性
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.71
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 課題來源15-16
• 1.2 間歇式混合器16-19
• 1.2.1 間歇式混合器混合性能的研究16-18
• 1.2.2 間歇式混合器的混合應用18-19
• 1.3 混合性能的評價指標19-23
• 1.3.1 實驗法混合性能評價指標19-20
• 1.3.2 數(shù)值模擬混合性能評價指標20-23
• 1.4 本文研究內(nèi)容23-25
• 第二章 基于數(shù)字圖像處理方法的雙轉子混合器混合性能評價25-45
• 2.1 實驗25-27
• 2.1.1 實驗裝備25-26
• 2.1.2 實驗物料26
• 2.1.3 實驗流程26-27
• 2.2 混合效果量化評價指標27-29
• 2.3 結果與分析29-42
• 2.3.1 混合時間對雙轉子混合器混合性能的影響29-32
• 2.3.2 填充度對雙轉子混合器混合性能的影響32-35
• 2.3.3 速比對雙轉子混合器混合性能的影響35-39
• 2.3.4 轉子相對旋轉方向與喂料方式對雙轉子混合器混合性能的影響39-42
• 2.4 本章小結42-45
• 第三章 周期性變化速比雙轉子混合器流場特征的數(shù)值模擬研究45-65
• 3.1 數(shù)值模擬45-49
• 3.1.1 幾何模型及工況說明45-48
• 3.1.2 基本假設及數(shù)學方程48
• 3.1.3 網(wǎng)格劃分與邊界條件48-49
• 3.2 周期性變化速比雙轉子混合器左右轉子相位差的計算49-51
• 3.2.1 轉子角速度50
• 3.2.2 時間t內(nèi)轉子轉過的角度50-51
• 3.2.3 左右轉子轉過的相位差51
• 3.3 結果與分析51-63
• 3.3.1 剪切應力場分布及其統(tǒng)計分析52-56
• 3.3.2 耗散功率56-57
• 3.3.3 轉子扭矩57-59
• 3.3.4 轉子相位差59-63
• 3.4 本章結論63-65
• 第四章 周期性變化速比雙轉子混合器混合性能的實驗探究65-77
• 4.1 介紹65-66
• 4.2 實驗66-68
• 4.2.1 實驗設備與物料66-67
• 4.2.2 實驗流程67
• 4.2.3 局部慣性增強及調(diào)節(jié)67-68
• 4.3 結論與分析68-75
• 4.3.1 鋼珠對混合效果的改善作用68-70
• 4.3.2 局部慣性增強前后速比變化幅度H對混合性能的影響70-73
• 4.3.3 局部慣性增強前后速比變化周期T對混合性能的影響73-75
• 4.4 本章結論75-77
• 第五章 結論與展望77-79
• 5.1 論文的主要結論77-78
• 5.2 對課題研究的展望78-79
• 參考文獻79-83
• 附錄83-97
• 致謝97-99
• 研究成果及發(fā)表的學術論文99-101
• 作者與導師簡介101-102
• 北京化工大學碩士研究生學位論文答辯委員會決議書102-103

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 繆國斌;田華;謝林生;;雙轉子連續(xù)混煉機混煉段的剪切應力[J];常州大學學報(自然科學版);2011年04期

2 畢超;閆新華;付志峰;江波;;連續(xù)混煉裝備混合性能的對比研究[J];工程塑料應用;2010年06期

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本文編號：939970