挤出理论及应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

挤出理论及应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一篇 挤出工程基础1

第一章 绪论1

第一节 概述1

第二节 螺杆几何参数和挤出过程2

一、螺杆几何参数2

二、挤出过程3

(一)加料4

(二)输送4

(三)压缩4

(五)混合5

(四)熔融5

(六)排气6

第三节 挤出工程和挤出理论发展简史6

参考文献8

第二章 基础知识与基础数据10

第一节 有关聚合物材料的基础知识10

第二节 固态散粒体塑料的物理性能14

一、固态散粒体塑料的真实密度、松密度、安息角和压缩率14

二、塑料的内摩擦因数和外摩擦因数15

第三节 塑料的热性能18

三、比热容19

一、熔点Tm19

二、热导率19

四、比焓20

五、热扩散系数21

六、诱导时间21

第四节 塑料的流变性能24

参考文献31

第三章 可视化技术与实验方法32

第一节 概述32

一、固体输送模拟实验机33

第二节 模拟实验机33

二、固体摩擦和熔融模拟实验机34

三、排气模拟实验机35

第三节 静态可视化技术35

一、骤冷顶出法36

二、剖分机筒法36

第四节 宏观动态可视化技术37

第五节 微观可视化技术38

参考文献40

一、g函数群和ｆ函数群41

第一节 研究领域——g函数群和ｆ函数群41

第二篇 挤出理论41

第四章 挤出理论物理模型41

二、用数学分析方法进行理论研究的困难42

(一)数学分析公式的复杂化42

(二)多变量的交互影响难以考虑42

(三)边界连接的困难43

第二节 螺杆不冷却时的三段七区挤出物理模型43

一、可视化实验43

(一)关于固体塞(Plug)假设43

(二)关于固相破碎44

(三)关于固相运动速度45

(四)关于熔体聚集位置46

(五)关于相变点位置46

二、三段七区物理模型46

第三节 螺杆冷却时的挤出物理模型48

参考文献48

第五章 非塞流固体输送理论——固体输送段第一区49

第—节 概述49

一、料斗中物料压力分布50

第二节 料斗压力分布和稳定流动的条件50

二、料斗中物料稳定流动的条件52

第三节 非塞流固体输送理论的物理模型及数学模型52

一、物理模型52

二、数学模型54

(一)基本假设54

(二)单元运动分析和受力分析54

(三)速度和应力关系式——虚功方程的应用55

(四)求解应力分布56

第四节 非塞流固体输送的固相温度、能耗、转矩和轴向力59

第五节 部分计算结果及其分析60

一、计算时所需要的补充数据60

(一)松密度与压力的关系60

(二)散粒体的摩擦因数61

(三)弹性模量、泊松比和热导率61

二、螺槽中散粒体速度分布61

三、摩擦因数对固体输送流率的影响63

四、非塞流输送向塞流输送的转换63

五、螺杆参数对生产率的影响63

(一)固体输送生产率65

二、计算结果与实测结果的分析比较65

(二)固体输送段末端压力65

六、摩擦因数对系统压力的影响65

第六节 实验验证65

一、实验装备65

(三)固体输送段平均运动速度67

参考文献68

第六章 塞流固体输送理论——固体输送段第二区69

二、运动与受力分析——Darmell-Mol理论基本方程70

(一)运动分析70

一、基本假设70

第一节 塞流固体输送理论的流率和压力分布70

(二)受力分析71

(三)讨论73

第二节 塞流固体输送理论的能量消耗及其分配76

一、能量消耗76

二、能量分配77

(一)消耗在机筒内表面的能量77

(二)消耗在螺槽底面的能量77

(三)消耗在螺棱侧面的能量77

三、关于能量分配的分析与讨论78

(四)消耗在提高压力的能量78

第三节 螺槽中固相的温升81

一、固体摩擦产生的热量81

二、固体塞温升计算81

参考文献84

第七章 延迟区理论——熔融段第一区(上熔膜区)85

第一节 概述——延迟区特点85

三、固液相分界面的热量平衡87

二、固体床质量平衡87

一、熔膜质量平衡87

第二节 延迟区数学模型87

四、固体床应力平衡和压力分布88

五、固体床温度分布88

六、熔膜的流动方程89

第三节 延迟区自我保护机理91

参考文献91

第八章 Tadmor熔融理论——熔融段第二区(熔池区)93

第一节 Tadmor熔融理论的物理模型93

一、基本假设95

二、固相的质量平衡95

第二节 Tndmor熔融理论的牛顿数学模型95

三、熔膜的质量平衡96

四、固液相分界面上的热量平衡97

(一)固相温度分布97

(二)熔膜的速度方程和温度分布98

五、求解固相分布函数100

(一)槽深为常量时的固相分布函数101

(二)槽深为变量时的固相分布函数102

六、对分界面单位面积上的热量平衡的修正105

七、熔融过程计算举例106

第三节 非牛顿数学模型110

一、对粘度的修正110

二、非牛顿模型的速度方程和温度分布110

三、非牛顿模型详解112

(一)熔膜温度为线性分布时的非牛顿模型解112

(二)熔膜温度为非线性分布时的非牛顿模型解114

四、对螺槽截面形状的修正116

五、对固相温度分布的修正118

六、对固相速度的修正118

一、螺棱间隙对挤出能量效率的影响121

第四节 有关熔融理论的其它研究121

二、横向压力梯度和环流的形成122

三、无定形聚合物的熔融123

四、亚宏观熔融理论125

五、五区熔融模型及其它研究情况125

参考文献126

第九章 五区熔融模型——熔融段第三区(环流区)127

第一节 概述127

第二节 五区模型的数学模型128

三、熔池的质量平衡129

二、下熔膜及侧熔膜的质量平衡129

一、上熔膜的质量平衡129

四、全螺槽质量平衡130

五、上熔膜分界面热量平衡130

六、下熔膜分界面热量平衡130

七、固相应力平衡130

第三节 一维非等温复合幂律流熔膜流场132

第四节 环流模型134

参考文献136

一、固相破碎过程和固相破碎开始点的决定137

第二节 固相破碎理论的物理模型137

第一节 概述137

第十章 固相破碎理论——熔融段第四区(固相破碎区)137

二、碎块完全熔融点的决定138

三、用混沌的观点分析固相破碎问题139

第三节 固相破碎理论的数学模型141

一、基本假设141

二、固相破碎开始点和碎块完全熔融点的求解141

第四节 实验验证143

一、固相破碎强度的测定143

二、计算应力和实测强度的比较145

参考文献147

第十一章 熔体输送理论——计量段熔体输送区148

第一节 概述148

一、有关熔体输送理论研究历史的综述148

二、熔体输送理论的基本方程与基本假设149

(一)基本方程149

(二)基本假设及其分析150

第二节 无限平行平板模型详解152

一、速度场和流率152

(一)速度场和流率的基本方程152

(二)拖曳流(正流)、压力流(反流)和截流比153

(三)x方向流动和L方向流动154

二、螺棱间隙漏流对流率的影响156

(一)考虑螺棱间隙后的流率公式156

(二)讨论157

(三)工程界使用的生产率公式158

三、压力分布158

四、剪应力分布159

五、能耗160

(一)工程界使用的能耗(拖动功率)公式160

(二)有关能耗的比较近代的分析162

(三)讨论163

第三节 牛顿平行平板模型的修正164

一、螺纹侧壁影响的修正164

二、螺槽深度方向粘度变化的修正166

三、机筒内表面曲率影响的修正168

四、熔料非牛顿性的修正168

第四节 二维和三维流动模型分析169

参考文献172

二、一般塑料机械共有的问题174

一、一般机械装置方面的问题174

第十二章 机头及口模设计174

第一节 机头设计的基本要求174

第三篇 挤出理论的应用174

三、与高聚物流变学有密切联系的问题175

第二节 机头和螺杆的关系175

一、螺杆特性线与口模特性线175

二、挤出机工作点177

第三节 熔料在机头体系中的粘性流动179

一、熔料在机头口模中的流动179

(一)一维流道179

(二)二维流道180

(三)三维流道181

(四)分析与讨论185

二、三维和二维流道的化简186

三、流道的综合计算——流道的串联与并联188

四、流道的形状因子图解法189

第四节 熔料在机头体系中的弹性效应190

一、入口效应191

二、出模膨胀192

三、不稳定流动——表面粗糙和熔体破碎现象195

参考文献197

第十三章 挤出机设计199

第一节 螺杆直径、生产率、螺杆转速和制品种类及尺寸的关系199

一、决定螺杆直径、生产率、螺杆转速和制品种类及尺寸的基本原则199

二、生产率的理论计算202

(一)螺杆各段生产率和压力的关系202

(二)固体输送生产率计算示例202

(三)熔体输送生产率计算示例204

第二节 挤出机的功率、转速与转矩204

一、熔料输送所需要的功率204

二、挤出过程的能量平衡205

三、功率、螺杆转速和转矩的关系206

(一)螺杆需要的转矩计算206

(二)功率、螺杆转速和转矩的关系206

(三)功率、螺杆转速和转矩的实验分析206

四、挤出机的效率208

(一)固体输送效率208

(二)熔体输送效率208

(三)能量效率209

参考文献209

第十四章 螺杆设计210

第一节 普通三段式螺杆设计211

一、螺杆长径比和螺杆各段长度的确定211

(一)压缩段长度的确定211

(二)加料段长度的确定212

(三)计量段长度的确定212

二、螺槽深度和压缩比的确定214

(一)计量段槽深的确定214

(二)加料段槽深和压缩比的确定217

(一)螺距和螺纹升角的确定218

三、螺杆其它参数的确定218

(二)螺纹头数219

(三)螺纹断面设计219

第二节 普通螺杆存在的问题221

一、高速挤出时的塑化不良现象221

二、挤出时的波动222

三、波动的定量描述及各个因素对波动的影响223

第三节 新型螺杆设计225

一、分流型螺杆设计225

(一)销钉螺杆设计225

(二)DIS螺杆设计227

(三)CTM模腔传递混合器230

二、屏障型螺杆(Maddock混合头)设计232

三、分离型螺杆设计239

(一)分离型螺杆工作原理239

(二)分离型螺杆设计240

(三)改进的分离型螺杆245

(四)特种分离型螺杆——XLK螺杆和SDS螺杆247

四、变流道型螺杆设计249

(一)波形螺杆设计249

(二)HM多角型螺杆252

五、强制输送的IKV系统253

(一)IKV系统的原理、结构和设计253

(二)IKV系统的缺陷和应用范围256

(三)强制输送的其它途径257

六、其它新型螺杆259

(一)减压螺杆设计259

(二)ICI螺杆260

七、新型螺杆设计原理小结260

(一)基本概念与定义260

(二)塑化能力必须与输送效率相匹配261

参考文献264

第—节 排气螺杆的功能266

第十五章 排气理论和排气螺杆设计266

第二节 排气螺杆的工作原理和排气挤出机267

一、螺杆上的排气过程267

二、各种排气挤出机工作原理268

第三节 排气理论270

一、流量平衡方程和冒料及波动的关系271

二、最大工作压力271

三、压力平衡的一般方程和特定方程——加装调压阀来解决冒料和波动问题272

一、螺槽深度和泵比的确定275

第四节 排气螺杆设计275

二、螺杆排气段参数的确定277

三、其它参数的确定278

参考文献279

第十六章 混炼和混合280

第一节 有关混炼和混合的基本概念280

第二节 混炼过程的基本规律284

一、混炼指标、分类、条纹间距和界面面积变化284

(一)混炼指标与分类284

(二)条纹间距285

(三)界面面积变化286

二、分离相粘度的影响287

三、固相填料的分散289

四、混炼过程中的力化学效应291

五、应变分布函数和停留时间分布函数292

(一)有关应变分布函数和停留时间分布函数的基本概念292

(二)平行平板模型混炼规律分析示例293

六、混炼规律小结294

第三节 挤出机螺杆上的层流混合295

一、螺槽中熔料的停留时间分析295

二、螺槽中熔料的剪切总形变量分析297

三、螺槽中熔料的加权平均总形变量分析299

第四节 静态混合器300

一、静态混合器的原理和用途300

二、KeniQ静态混合器301

三、Ross静态混合器302

四、Sulzer静态混合器303

参考文献304

附录一 本书主要符号一览表306

附录二 国产热塑性塑料的流变数据310

附录三 国产热塑性塑料的摩擦数据334