声明
摘要
符号说明
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 色母粒的特性与应用
1.1.2 色母粒着色原理与生产工艺
1.1.3 挤出加工
1.2 色母粒挤出机的发展历程和研究现状
1.2.1 螺杆挤出机的发展历程
1.2.2 色母粒聚合物塑化理论的研究现状
1.2.3 挤出机流场及混合性能数值模拟的研究现状
1.2.3 挤出机节能分析的研究现状
1.3 课题的研究内容与研究方法
1.4 本章小结
第2章 螺杆挤出机的工作原理及理论分析
2.1 色母粒生产的一般流程
2.2 螺杆挤出机的结构组成及工作原理
2.3 挤出机螺杆的建模与分析
2.3.1 几何模型的建立
2.3.2 有限元模型的建立
2.3.3 边界条件
2.4 流体的数学建模分析
2.4.1 流体模型的选择
2.4.2 基本假设
2.4.3 流体动力学控制方程
2.5 数值模拟分析软件介绍
2.5.1 POLYFLOW软件介绍
2.5.2 网格划分及重置技术
2.6 本章小结
第3章 螺杆挤出机流体的流场分析
3.1 流体的速度场分析
3.1.1 螺杆转速对流体速度场的影响
3.1.2 进料口喂料量对流体速度场的影响
3.2 流体的压力场分析
3.2.1 螺杆转速对流体压力的影响
3.2.2 进料口喂料量对流体压力的影响
3.3 流体的剪切速率分析
3.3.1 螺杆转速对剪切速率的影响
3.3.2 进料口喂料量对剪切速率的影响
3.4 本章小结
第4章 色母粒混合性能及挤出机能耗的数值模拟分析
4.1 挤出机螺筒内粒子的运动轨迹
4.2 螺杆转速对粒子混合性能的影响
4.2.1 螺杆转速对停留时间概率分布的影响
4.2.2 螺杆转速对剪切速率概率分布的影响
4.2.3 螺杆转速对分散指数的影响
4.3 挤出机驱动扭矩及能耗的数值模拟分析
4.4 本章小结
第5章 螺杆挤出机节能优化设计
5.1 挤出系统能耗分析
5.2 螺筒传热特性分析
5.2.1 挤出机螺筒的结构
5.2.2 螺筒传热特性的理论分析
5.2.3 螺筒传热特性的模拟分析
5.2.4 螺筒壁厚的优化设计
5.3 温度控制算法对能耗的影响
5.3.1 温度控制系统工作原理
5.3.2 传统PID控制算法
5.3.3 温度控制算法的改进
5.3.4 仿真分析
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文