高密度聚乙烯在擠出口模中的流動模擬及實驗研究.pdf

1、該文以單螺桿擠出機機頭中的塑料熔體流動為研究對象,采用有限差分法在計算機上進行模擬分析,并用正交設計方法作了系統(tǒng)的實驗研究,了解了塑料熔體在長方形口模中對擠出產(chǎn)量、擠出速度、擠出溫度、出口處壓力的影響因素.該文的主要工作:1.在閱讀了大量國內(nèi)外有關計算機模擬技術在聚和物擠出成型加工中的相關資料的基礎上,較全面的了解其發(fā)展和應用概況,總結了目前用于聚合物加工機械中的流場的分析計算方法,確定了以長方形口模為基礎的研究對象.2.以擠出成型基本

2、理論和傳熱學的基本理論為基礎,根據(jù)實際情況提出了合理的假設條件,在以長方形擠出口模為研究對象基礎上進行了簡化分析,推導得出了口模中熔體流動的二維及三維數(shù)學模型.3.對熔體流動基本方程的解法進行了對比分析,選用了較為合適的有限差分法.對求解區(qū)域用網(wǎng)格線的節(jié)點所組成的幾何圖形來代替,推導了離散化的數(shù)值計算方程,對所描寫研究的流動與傳熱問題的偏微分方程中的每一個導數(shù)項用相應的差分方程來代替,從而在每一個節(jié)點上形成一個離散方程,其中包含了該節(jié)點

3、及附近節(jié)點上待求量的未知值.通過編程求解使這些代數(shù)方程最終獲得所需的數(shù)值解.4.利用自行設計的不同長寬比的長方形口模、不同塑料種類和不同擠出機螺桿轉速為實驗條件進行了模擬計算及實驗研究,對部分模擬數(shù)據(jù)進行了驗證對比分析,對所有實驗數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)擬合分析,找出了長方形擠出口模的產(chǎn)量、擠出速度、機頭壓力、擠出溫度及擠出脹大的主要影響因素,確定了長方形口模的擠出最佳條件,為進一步研究類似于狹長型擠出口模內(nèi)的流動分析奠定了基礎,并提供了重要的理