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雙螺桿捏合機專題資料

雙螺桿捏合機分析過程應用參數(十五)

作者: 來源: 日期:2019-08-09 10:01:49 人氣:0

   對于混合性能的分析,首先通過有限元瞬態任務求得流場結果,然后運用混合處理模塊PoLYsTAT進行混合任務的結果提取,在POLYsTAT模塊中需要對沿軌跡參數如停留時間、剪切速率、拉伸速率、混合指數等建立相關統計學函數,然后進行分析。本文中應用到的相關統計學函數以及評定參數如下[62,63】:

 

(1)分布函數、概率密度函數及百分比函數,表示停留時間等變量,為具體變量值,p為概率值。

 

(2)停留時間:停留時間(Residence TiIne)是評估分布混合的重要參數【64],由于物料粒子在運動過程中具備不同的速度,因此停留時間也各不相同,停留時間越長意味著物料經歷的混合歷程越久。停留時間分布(R-esidence TiIne Distribution)函數和累積停留時間分布(CuⅡmlative Residence TiIIle DiS仃ibution)函數表達式為:

 

E(f)=C/rC/∑:c (3.17)

 

F(f)=f E(f∑:c/∑:c&

(3.18)

 

式子(3.17)、(3.18)中:c為時刻f在出口處物料的濃度,△f為時間步,本公司中所用的時間步為陽轉子轉過30。所用的時間,由于陽轉子轉速為100印m,因此時間步為0.05 s。

(3)分離尺度:分離尺度是評估分布性混合性能的另一重要參數陋51,當分離尺度減小時表明分布性混合效果變好。時刻f,針對M對相距,.的粒子,用c:和c?分別代表第,對粒子的濃度,另外用萬代表全部粒子的平均濃度,仃,為濃度標準差,則濃度相關系數及分離尺度表達式依次為:

 

M|

R(,,f)=∑一)·(c;一)/M; (3.19)

J=l ,

 

s(f)=K(,.,f) (3.20)

 

從上述分析可知提取分離尺度參數需要建立一濃度場,本公司流場模擬過程中在入口處放置1500個粒子,濃度場的建立使得入口上/下部物料的濃度分別為l和0。


(4)混合效率:平均瞬時混合效率用以描述分布混合效率砸6,67】,表達式為:

 

=()/D’ (3.21) (%)=/I(3.22)

(3.21)、(3.22)中:為拉伸速率,D’為耗散率。

 

(5)混合指數:混合指數是評價分散性混合的重要參數【68】,其定義式為:

 

A=ID}/《DJ+I|) (3.23)

 

(3.23)中:D為應變速率張量,礦為旋度張量,混合指數為O、0.5、l對應的流動分別為旋轉運動、簡單剪切流動和拉伸流動,而在促進物料分散方面拉伸流動更為有效【691,

 

相應的剪切速率和拉伸速率表達式為【3】:

 

以)]/(“2+V2+w2) (3.25)

(3。24)和(3’25)中v。,v,,v:和“,v,w分別表示粒子微元在x,y,z方向上的速度和伸長量。

 

(6)面積利用系數e:面積利用系數是評定齒間有效容積的重要指數,與螺桿機械的生產量密切相關,表達式為145】:

 e=(4—4一以)/4 (3.26)

 

(3.26)中:4為機筒端面面積,彳:、以分別為陰陽螺桿端面實體面積。

 

4.3為螺桿的面積利用系數,可看出隨螺桿頭數增加面積利用系數也逐漸增加。

 

 

4.3 三組螺桿對應的面積利用系數C。

 

 

螺桿類型



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



    標簽:捏合機
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