双螺杆挤出机元件对固体推进剂脱挥能力的研究

发布时间：2022-12-04 20:29

　　固体推进剂的脱挥过程是指将生产中带入的空气和低分子质量的组分脱除。实际生产中固体推进剂的脱挥并不成熟,缺少完善的脱挥理论依据,工厂中多使用保守的静态脱挥器进行脱挥,如落条式脱挥器,成本和产量都比较低,不能满足实际生产需求。针对这种现状,本文以研制适合固体推进剂的螺杆脱挥机为目的,主要研究工作如下:1)本文参考聚合物的脱挥装备设计,根据计算出的数据要求设计了固体推进剂脱挥机的样机总体方案:双螺杆主机、排气系统、机筒剖分结构、液压系统、螺杆端部密封及双支撑结构;2)本文对聚合物的脱挥原理进行总结改进,使其适用于固体推进剂的脱挥工况,对起泡脱挥和扩散脱挥进行了概述。并根据脱挥机理建立了脱挥评价指标,主要包括压力、剪切速率以及出口物料密度变化;3)本文使用ANSYS软件包中的FLUENT流体计算软件对设计的异向啮合、同向啮合和异向非啮合双螺杆元件进行计算,并进行了对比内部对比:在异向啮合双螺杆脱挥机中,一共设计了六种脱挥用螺杆元件计算分析得出开槽型螺杆元件I的脱挥效果是最好的。在同向啮合双螺杆脱挥机各元件设计时,为对比脱挥能力在异向啮合双螺杆脱挥机而设计了五种元件最后进行脱挥能力的分析得出开槽... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 固体推进剂及其分类
        1.1.1 双基推进剂
        1.1.2 复合固体推进剂
    1.2 脱挥器简介
        1.2.1 闪蒸器
        1.2.2 落条式脱挥器
        1.2.3 螺杆挤出机
    1.3 双螺杆挤出机国内外脱挥应用概况
    1.4 聚合物脱挥理论研究发展
    1.5 本论文研究的目的意义及主要内容
        1.5.1 本论文研究的意义
        1.5.2 论文的主要内容
第二章 样机方案设计
    2.1 总体方案
    2.2 机器基本配置
    2.3 实验装置
    2.4 螺杆结构
    2.5 螺杆双支撑结构
    2.6 机筒剖分结构
    2.7 加料口位置、排气口位置
    2.8 基于ANSYS分析的螺杆受力和挠度分析
    2.9 螺杆两端密封
    2.10 排气系统方案
    2.11 本章小结
第三章 螺杆挤出机脱挥机理
    3.1 起泡脱挥
        3.1.1 气泡成核机理
        3.1.2 气泡生长
        3.1.3 气泡破裂
    3.2 扩散传质
        3.2.1 扩散膜
        3.2.2 气泡传递
    3.3 本章小结
第四章 异向啮合双螺杆元件设计及脱挥能力分析
    4.1 数学模型
    4.2 坐标系选择
    4.3 边界条件
    4.4 普通螺杆元件几何构型及设计
        4.4.1 几何模型
        4.4.2 有限元模型
    4.5 S型元件几何构型及设计
        4.5.1 几何模型
        4.5.2 有限元模型
    4.6 开槽型螺杆元件几何构型及设计
        4.6.1 几何模型
        4.6.2 有限元模型
    4.7 结果分析
        4.7.1 压力场
        4.7.2 剪切速率分布
        4.7.3 密度分布
    4.8 本章小结
第五章 同向啮合双螺杆元件设计及脱挥能力分析
    5.1 边界条件
    5.2 普通螺杆元件几何构型及设计
        5.2.1 几何模型
        5.2.2 有限元模型
    5.3 S型元件几何构型及设计
        5.3.1 几何模型
        5.3.2 有限元模型
    5.4 开槽型螺杆元件几何构型及设计
        5.4.1 几何模型
        5.4.2 有限元模型
    5.5 结果分析
        5.5.1 压力场
        5.5.2 剪切速率分布
        5.5.3 密度分布
    5.6 本章小结
第六章 异向非啮合双螺杆元件设计及脱挥能力分析
    6.1 螺杆元件几何构型及设计
    6.2 螺杆排布方案
        6.2.1 几何模型
        6.2.2 有限元模型
    6.3 结果分析
        6.3.1 压力场
        6.3.2 剪切速率分布
        6.3.3 密度分布
    6.4 本章小结
第七章 结论
    7.1 课题研究的主要结论
    7.2 课题的创新点及主要贡献
    7.3 课题有待于进一步研究的问题
参考文献
致谢
作者和导师简介
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性丙烯酸树脂双螺杆脱挥挤出设备及工艺技术研究[J]. 梁晓刚,贾朝阳,娄晓鸣,马永寿,何振鹏.  中国塑料. 2013(11)
[2]国产大型双螺杆脱挥挤出机投入使用[J]. 关晓春.  中国塑料. 2003(01)
[3]双螺杆大容量排气脱挥挤出机组二期工程启动[J]. 张宏革.  现代塑料加工应用. 2000(06)
[4]聚合物系脱挥研究进展[J]. 谢建军,潘勤敏,潘祖仁.  合成橡胶工业. 1998(03)



本文编号：3708940