合成橡胶工业2024,Vol.47Issue(5) :403-407.DOI:10.19908/j.cnki.ISSN1000-1255.2024.05.0403

场协同扭转螺杆对胶料挤出性能的影响规律

Influence of field synergy torsion screw on extrusion performance of rubber materials

潘威 黄士争 朱家威 Mohini SAIN 杨卫民 曾宪奎 鉴冉冉
合成橡胶工业2024,Vol.47Issue(5) :403-407.DOI:10.19908/j.cnki.ISSN1000-1255.2024.05.0403

场协同扭转螺杆对胶料挤出性能的影响规律

Influence of field synergy torsion screw on extrusion performance of rubber materials

潘威 1黄士争 1朱家威 1Mohini SAIN 2杨卫民 3曾宪奎 1鉴冉冉4
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作者信息

  • 1. 青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061
  • 2. 多伦多大学机械与工业工程系,加拿大多伦多M5S3B3
  • 3. 北京化工大学机电工程学院,北京 100029
  • 4. 青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;多伦多大学机械与工业工程系,加拿大多伦多M5S3B3;大连橡胶塑料机械有限公司,辽宁大连 116036
  • 折叠

摘要

利用ANSYS Polyflow软件对普通螺纹螺杆和具有不同分割棱倾角的场协同扭转螺杆进行了非等温瞬态流动模拟,分析了不同螺杆构型对胶料混合、传热和塑化均匀性等挤出性能的影响规律.结果表明,场协同扭转螺杆综合性能普遍优于普通螺纹螺杆,其中以分割棱倾角为45°的螺杆为最优;场协同扭转螺杆引起的螺旋流动改善了胶料速度场、速度梯度场与温度梯度场之间的协同作用,加强了混合与换热,提高了胶料的塑化质量.

Abstract

Non-isothermal transient flow simula-tions of conventional threaded screws and field sy-nergy torsion screws with different segmented edge helix angles,were performed using ANSYS Polyflow software.The simulations focused on the effects of these screw structures on rubber material mixing,heat transfer,and plasticizing uniformity during the extrusion process.The results indicated that the overall performance of the field synergy torsion screw was generally superior to that of the conventional threaded screw,with the screw having a segmented edge helix angle of 45° being the optimal configura-tion.The spiral flow induced by the field synergy torsion screw improved the synergy between the ve-locity field,velocity gradient field,and temperature gradient field of the rubber material,enhancing mixing and heat transfer,and thereby improving the plasticizing quality of the rubber material.

关键词

场协同扭转螺杆/塑化过程/强化传热/数值模拟

Key words

field synergy torsion screw/plasti-cizing process/enhanced heat transfer/numerical simulation

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(52206095)

山东省自然科学基金资助项目(ZR2021 QE232)

出版年

2024
合成橡胶工业
中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司

合成橡胶工业

CSTPCD
影响因子:0.401
ISSN:1000-1255
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