利用往复扰动螺棱强化单螺杆挤出机内混合模拟表征

提出了采用副螺棱轴向往复运动提高单螺杆挤出机混合的结构并建立了相应的数学模型。对挤出机内牛顿流体三维周期性流动和混合过程进行了数值模拟。采用有限体积方法，变量分布采用交错网格，副螺棱的周期性运动边界通过叠加网格方式实现。采用4阶Runge-Kutta方法实现流体追踪计算，得到了示踪剂界面增长及累积停留时间分布。采用Poincaré截面揭示混沌混合存在的区域，证实了副螺棱往复运动能够产生混沌混合效应提高螺槽内的混合效果，与其位置固定时相比，缩短了平均停留时间，停留时间分布变窄。作为对比，同时分析了常规的副螺棱位置固定的单螺杆挤出机内的相应混合行为。