固體推進(jìn)劑是具有特定性能的含能復(fù)合材料,作為長征系列運(yùn)載火箭動力的重要組成部分,其生產(chǎn)需求正在不斷地?cái)U(kuò)大。因此,加大對含能材料用大型雙螺桿擠出機(jī)的研究力度刻不容緩�；陔p螺桿數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)樣機(jī)代料實(shí)驗(yàn),本文按照實(shí)驗(yàn)樣機(jī)設(shè)計(jì)模擬-實(shí)驗(yàn)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-相似放大-大型機(jī)設(shè)計(jì)模擬的思路進(jìn)行研究,以探究實(shí)驗(yàn)樣機(jī)和大型機(jī)混合過程中的安全性和混合性能。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）為保證螺桿混合過程中的安全性和混合性能,對雙螺桿擠出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)螺桿的各功能段進(jìn)行設(shè)計(jì),確定實(shí)驗(yàn)樣機(jī)螺桿的主要參數(shù)。根據(jù)螺桿各功能段的局部功能設(shè)計(jì)用于實(shí)驗(yàn)樣機(jī)混合排氣計(jì)量段的SE元件和KB元件,利用這兩種螺桿元件組成四種不同的螺桿構(gòu)型。為探究四種螺桿構(gòu)型的安全性和混合性能,對四種螺桿構(gòu)型的流場進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得混合過程流場的壓力、最大剪切應(yīng)力、最大粘性耗散功率、加權(quán)平均剪切應(yīng)力、累積最大剪切應(yīng)力、平均回流系數(shù)以及累積停留時(shí)間。在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出安全性和混合性能優(yōu)良的T2螺桿構(gòu)型以用于后續(xù)代料實(shí)驗(yàn)研究。（2）使用模擬分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法研究螺桿轉(zhuǎn)速對混合排氣計(jì)量段流場的影響,采用平均回流系數(shù)以及累積停留時(shí)間對模擬結(jié)果進(jìn)行評價(jià),采... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 固體推進(jìn)劑簡介及制備
        1.1.1 固體推進(jìn)劑簡介
        1.1.2 HTPB固體推進(jìn)劑制備
    1.2 混合設(shè)備研究進(jìn)展
        1.2.1 混合擠出設(shè)備
        1.2.2 固體推進(jìn)劑用雙螺桿擠出機(jī)
    1.3 混合設(shè)備相似放大理論研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究進(jìn)展
        1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展
    1.4 課題的研究目的、意義和主要內(nèi)容
        1.4.1 研究目的、意義
        1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 雙螺桿擠出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)混合排氣計(jì)量段的研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)混合排氣計(jì)量段螺桿設(shè)計(jì)
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)整體結(jié)構(gòu)
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)螺桿功能分段與主要參數(shù)
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)螺桿元件設(shè)計(jì)
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)螺桿構(gòu)型組合設(shè)計(jì)
    2.2 模擬軟件介紹及分析方法
    2.3 模型建立
        2.3.1 數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 本構(gòu)模型
        2.3.3 幾何模型
        2.3.4 有限元模型
        2.3.5 邊界條件
    2.4 螺桿構(gòu)型流場模擬結(jié)果分析
        2.4.1 壓力場
        2.4.2 最大剪切應(yīng)力
        2.4.3 粘性耗散功率
        2.4.4 加權(quán)平均剪切應(yīng)力
        2.4.5 累積最大剪切應(yīng)力
        2.4.6 平均回流系數(shù)
        2.4.7 累積停留時(shí)間分布
    2.5 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)安全和混合評價(jià)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 螺桿轉(zhuǎn)速對混合流場影響的模擬分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 螺桿轉(zhuǎn)速對混合排氣計(jì)量段流場影響的模擬分析
        3.1.1 模型建立
        3.1.2 混合能力分析
    3.2 不同螺桿轉(zhuǎn)速下的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)代料實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)原料及配方
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 安全性分析
        3.3.2 混合性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 雙螺桿擠出大型機(jī)混合排氣計(jì)量段相似放大模型
    4.1 大型機(jī)混合排氣計(jì)量段幾何相似放大
    4.2 大型機(jī)混合排氣計(jì)量段容積相似放大
        4.2.1 方法選擇依據(jù)
        4.2.2 計(jì)算流程的優(yōu)化
        4.2.3 計(jì)算結(jié)果
    4.3 大型機(jī)混合排氣計(jì)量段恒定剪切速率相似放大
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)平均剪切速率的計(jì)算
        4.3.2 大型機(jī)不同轉(zhuǎn)速下平均剪切速率計(jì)算
        4.3.3 大型機(jī)轉(zhuǎn)速擬合放大結(jié)果
    4.4 大型機(jī)混合排氣計(jì)量段相似放大結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 雙螺桿擠出大型機(jī)混合排氣計(jì)量段的研究
    5.1 大型機(jī)混合排氣計(jì)量段螺桿構(gòu)型設(shè)計(jì)及模型建立
        5.1.1 螺桿構(gòu)型設(shè)計(jì)
        5.1.2 模型建立
    5.2 混合排氣計(jì)量段模擬結(jié)果分析
        5.2.1 壓力場
        5.2.2 最大剪切應(yīng)力
        5.2.3 粘性耗散功率
        5.2.4 加權(quán)平均剪切應(yīng)力
        5.2.5 累積最大剪切應(yīng)力
        5.2.6 平均回流系數(shù)
        5.2.7 累積停留時(shí)間分布
    5.3 大型機(jī)安全和混合評價(jià)
    5.4 影響安全混合性能的工藝參數(shù)正交仿真試驗(yàn)
        5.4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.4.2 正交試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果
    5.5 極差分析
        5.5.1 安全性極差分析
        5.5.2 分散混合極差分析
        5.5.3 分布混合差分析
    5.6 大型機(jī)最優(yōu)工藝參數(shù)方案確定及分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者和導(dǎo)師簡介
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本文編號：3714768