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聚合物叶片挤出机混合性能与能耗的数值模拟研究

摘要第5-6页
Abstract第6-7页
第一章 绪论第12-21页
    1.1 引言第12-15页
        1.1.1 传统螺杆塑化输送装置及原理第12-13页
        1.1.2 基于振动力场下剪切形变的塑化输送装置及原理第13-14页
        1.1.3 基于拉伸流场的叶片挤出机及其工作原理第14-15页
    1.2 关于叶片挤出机的研究现状第15-18页
        1.2.1 加工特性的理论及实验研究第15-16页
        1.2.2 基于叶片挤出机复合材料的制备及性能研究第16-17页
        1.2.3 叶片挤出机加工性能数值模拟的研究第17-18页
    1.3 聚合物加工设备能耗及混合性能数值模拟研究现状第18-19页
        1.3.1 加工设备能耗的数值模拟研究第18页
        1.3.2 加工设备混合性能的数值模拟研究第18-19页
    1.4 本文思路及研究内容第19-20页
    1.5 本章小结第20-21页
第二章 叶片单元能耗及混合性能的数值模拟基础第21-30页
    2.1 叶片挤出机的结构及工作原理第21-25页
        2.1.1 叶片挤出机的整体结构及工作原理第21-22页
        2.1.2 叶片单元的结构及工作原理第22-25页
    2.2 POLYFLOW 软件简介第25-27页
    2.3 叶片单元能耗及混合性能数值模拟的相关技术第27-29页
        2.3.2 网格重叠技术(Mesh Superposition Technology)第27-28页
        2.3.3 用户自定义函数(User Defined Functions)第28页
        2.3.4 流体中运动件受力及扭矩的计算第28-29页
        2.3.5 混合任务的建立及后处理第29页
    2.4 本章总结第29-30页
第三章 扭矩及混合性能数值模拟模型的建立第30-48页
    3.1 几何模型的建立第31-33页
    3.2 叶片运动方程的建立第33-39页
        3.2.1 叶片运动在 POLYFLOW 中的实现方法第34-35页
        3.2.2 叶片平移运动方程的推导第35-39页
    3.3 平移运动用户自定义函数(UDF)的编写第39-42页
    3.4 叶片单元流场、混合性能及能耗分析数学模型的建立第42-46页
        3.4.1 控制方程的选择第42-43页
        3.4.2 有限元网格的划分第43-44页
        3.4.3 边界条件及运动件运动的设定第44-46页
        3.4.4 计算方法及结果的设置第46页
    3.5 POLYFLOW 中叶片运动的验证第46-47页
    3.6 本章总结第47-48页
第四章 叶片单元内流场及熔体输送能耗的数值模拟第48-68页
    4.1 基准叶片单元模型的流场分析第48-53页
        4.1.1 叶片单元的压力分布第48-52页
        4.1.2 叶片单元的速率分布第52页
        4.1.3 叶片单元的分散指数分布第52-53页
    4.2 基准叶片单元模型扭矩及转动能耗的数值分析第53-56页
        4.2.1 叶片及转子受到的 Z 轴方向扭矩第53-55页
        4.2.2 转动能耗的计算第55-56页
    4.3 60 度非均布叶片单元的扭矩及能耗第56-58页
        4.3.1 60 度非均布叶片单元的扭矩第57-58页
        4.3.2 60 度非均布叶片单元的能耗第58页
    4.4 均布六叶片单元的扭矩及能耗第58-60页
        4.4.1 均布六叶片单元的扭矩第59-60页
    4.5 叶片排布方式对叶片单元转动能耗的影响第60-61页
    4.6 转子转速对叶片单元能耗及扭矩的影响第61-64页
        4.6.1 转子转速对叶片单元能耗的影响第61-63页
        4.6.2 转子转速对叶片单元扭矩的影响第63-64页
    4.7 定子与转子的偏心距对转动能耗及扭矩的影响第64-67页
        4.7.1 定子与转子的偏心距对转动能耗的影响第64-66页
        4.7.2 定子与转子的偏心距对扭矩的影响第66-67页
    4.8 本章小结第67-68页
第五章 叶片单元混合性能的数值模拟第68-91页
    5.1 叶片单元中粒子分散及分布情况的可视化第69-73页
        5.1.1 粒子进入叶片容腔情况第70-71页
        5.1.2 粒子在叶片单元中的分散情况第71页
        5.1.3 粒子在叶片单元中的分布混合情况第71-73页
    5.2 叶片排布方式对混合性能的影响第73-81页
        5.2.1 叶片排布方式对粒子经历的最大剪切速率的影响第73-76页
        5.2.2 叶片排布方式对粒子经历的最大拉伸速率的影响第76-78页
        5.2.3 叶片排布对粒子经历的最大分散指数的影响第78-81页
    5.3 转速对叶片单元混合性能的影响第81-85页
        5.3.1 转速对叶片单元粒子经历的最大拉伸速率的影响第81-82页
        5.3.2 转速对粒子停留时间的影响第82-83页
        5.3.3 转速对粒子经历的最大分散指数的影响第83-85页
        5.3.4 不同转速下叶片单元混合性能综合对比第85页
    5.4 偏心距对叶片单元混合性能的影响第85-89页
        5.4.1 偏心距对粒子经历的最大剪切速率及拉伸速率的影响第85-88页
        5.4.2 偏心距对粒子经历的最大分散指数的影响第88-89页
    5.5 本章小结第89-91页
第六章 数值模拟结果与实验结果的验证第91-94页
    6.1 混合性能数值模拟的实验验证第91-93页
    6.2 本章小结第93-94页
结论与展望第94-96页
参考文献第96-102页
攻读硕士学位期间取得的研究成果第102-103页
致谢第103-104页
附件第104页

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