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双螺杆捏合机专题资料

双螺杆捏合机分析过程应用参数(十五)

作者: 来源: 日期:2019/8/9 10:01:49 人气:0

   对于混合性能的分析,首先通过有限元瞬态任务求得流场结果,然后运用混合处理模块PoLYsTAT进行混合任务的结果提取,在POLYsTAT模块中需要对沿轨迹参数如停留时间、剪切速率、拉伸速率、混合指数等建立相关统计学函数,然后进行分析。本文中应用到的相关统计学函数以及评定参数如下[62,63】:

 

(1)分布函数、概率密度函数及百分比函数,表示停留时间等变量,为具体变量值,p为概率值。

 

(2)停留时间:停留时间(Residence TiIne)是评估分布混合的重要参数【64],由于物料粒子在运动过程中具备不同的速度,因此停留时间也各不相同,停留时间越长意味着物料经历的混合历程越久。停留时间分布(R-esidence TiIne Distribution)函数和累积停留时间分布(CuⅡmlative Residence TiIIle DiS仃ibution)函数表达式为:

 

E(f)=C/rC/∑:c (3.17)

 

F(f)=f E(f∑:c/∑:c&

(3.18)

 

式子(3.17)、(3.18)中:c为时刻f在出口处物料的浓度,△f为时间步,本公司中所用的时间步为阳转子转过30。所用的时间,由于阳转子转速为100印m,因此时间步为0.05 s。

(3)分离尺度:分离尺度是评估分布性混合性能的另一重要参数陋51,当分离尺度减小时表明分布性混合效果变好。时刻f,针对M对相距,.的粒子,用c:和c?分别代表第,对粒子的浓度,另外用万代表全部粒子的平均浓度,仃,为浓度标准差,则浓度相关系数及分离尺度表达式依次为:

 

M|

R(,,f)=∑一)·(c;一)/M; (3.19)

J=l

 

s(f)=K(,.,f) (3.20)

 

从上述分析可知提取分离尺度参数需要建立一浓度场,本公司流场模拟过程中在入口处放置1500个粒子,浓度场的建立使得入口上/下部物料的浓度分别为l和0。


(4)混合效率:平均瞬时混合效率用以描述分布混合效率砸6,67】,表达式为:

 

=()/D’ (3.21) (%)=/I(3.22)

(3.21)、(3.22)中:为拉伸速率,D’为耗散率。

 

(5)混合指数:混合指数是评价分散性混合的重要参数【68】,其定义式为:

 

A=ID}/《DJ+I|) (3.23)

 

(3.23)中:D为应变速率张量,矿为旋度张量,混合指数为O、0.5、l对应的流动分别为旋转运动、简单剪切流动和拉伸流动,而在促进物料分散方面拉伸流动更为有效【691,

 

相应的剪切速率和拉伸速率表达式为【3】:

 

以)]/(“2+V2+w2) (3.25)

(3。24)和(3’25)中v。,v,,v:和“,v,w分别表示粒子微元在x,y,z方向上的速度和伸长量。

 

(6)面积利用系数e:面积利用系数是评定齿间有效容积的重要指数,与螺杆机械的生产量密切相关,表达式为145】:

 e=(4—4一以)/4 (3.26)

 

(3.26)中:4为机筒端面面积,彳:、以分别为阴阳螺杆端面实体面积。

 

4.3为螺杆的面积利用系数,可看出随螺杆头数增加面积利用系数也逐渐增加。

 

 

4.3 三组螺杆对应的面积利用系数C。

 

 

螺杆类型



4.

o。

CSE22

1978.87

1978.87

6227.16

O.365 1 52643

CSE33

1917.93

1917.93

6227.16

O-384801673

CSE44

jS56.74

1856.74

6227.16

O.404524579

DSE3l

2381.02

1417.19

6227.16

0.390057426

DSE41

2030.89

1564.81

6227.16

O.422670580

DSE5I

1680.83

1712.57

6227.16

O.45523955 1

DSE32

2669.83

1330.64

6227.16

0.357886475

DSE42

2319.80

1478.05

6227.16

0.390506744

DSE52

1969.90

1626.84

6227.16

0.422874252



    标签:捏合机
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