為了計算和分析的方便并且結合物料的實際流動情況,作如下假設:流體為冪律流體,采用冪律流體的本構方程;流場為穩定流場,即流場分布和時間無關;流場為等溫流場;流場的雷諾數較小,可以認為流動為層流流動;由于慣性力、http://jd12.bsjdl.com,所以可以忽略不計;流體為不可壓縮流體;流道壁面無滑移。1.1.2　數學模型因為流體為等溫層流不可壓縮的冪律流體,所以不考慮能量方程,只是求解連續性方程和運動方程[1]。1.1.3http://jd12.bsjdl.com/　邊界條件按照擠出機的實際運轉條件及邊界無滑移假設給出流道的速度邊界,即機邊界速度為零。螺桿表面速度按照角速度與螺桿表面半圖7　回流量與導程的關系2.3.3　剪切速率、拉伸速率與導程的關系當流道兩端的壓差為0時,剪切速率、拉伸速率與導程的關系如圖8所示。由圖中可以看出,剪切速率與拉伸速率都隨著導程的增大而增大。與剪切速率相比,拉伸速率的值較小,變化比較平緩,說明在混合中同向雙螺桿的特點是: ①轉速較高并且在嚙合區(兩螺桿在橫截面圖中的重疊部分)不同位置處有較接近的相對運動速度,所以可以產生強烈、均勻的剪切; ②幾何形狀決定了其縱向流道必定開放,使兩螺桿之間產生物料交換。交換時,原處于一根螺桿螺槽底部的物料將運動到另一根螺桿螺槽的頂部。縱向流道的開放還使橫向流道開放成為可能,來實現同一螺桿相鄰螺槽間物料的交換。這使同向雙螺桿具有較好的分布混合能力,因此適合于混煉操作。而異向雙螺桿的幾何參數決定了其縱向流道是可以封閉的,物料因此被螺桿強制向前輸送,這就是所謂的正位移。這使穩定的成型擠出成為異向雙螺桿擠出的主要特點。因此談到雙螺桿,就應該指明旋轉方向。表1對單螺桿、異向雙螺桿、http://jd12.bsjdl.com/1　各種螺桿擠出機正位移、穩定擠出和分布混合能力的比較單螺桿異向雙螺桿同向雙螺桿正位移較弱強中穩定擠出中強較弱分布混合能力中較弱強3　重力等體積力遠遠小于粘滯力

 

煉用同向雙螺桿的正位移、穩定擠出和分布混合能力進行了定性比較。表