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在高分子材料加工行业(包括塑料、树脂行业)中,密炼机是应用最为广泛的间歇式混炼设备。众所周知,密炼机混炼过程作为炼胶生产线的第一道工序,其炼胶质量对后续制品的质量起着极其重要的作用。然而,由于传统密炼机具有功率消耗极大,体积庞大,一次性投资大,对厂房建筑要求高大等缺陷。因此需要改进密炼机的结构设计,减轻体积,降低功耗,而电磁动态技术在密炼机上的应用为解决上述问题提供了新的途径。电磁动态技术利用能量转化的原理,将电磁场引起的振动场引入聚合物加工成型的全过程,引起高分子材料相变、聚集态变化、高分子自增强作用机理等一系列新的物理化学作用,从而增强炼胶效果并降低能耗。 本文借鉴电磁动态塑化挤出机的原理重新设计了电磁动态密炼机的结构,建立了密炼机转子在电磁振动条件下的三维数学模型,并运用专业流体软件POLYFLOW动态模拟了转子的流场,分析对比了在振动和非振动条件下转子流场各参数的变化规律。研究结果表明,在四棱异步转子流场中,最高压力出现在转子棱与密炼室内壁狭小的缝隙中,而低压区域则出现在转子螺棱的背面;胶料在混炼过程中主要受到剪切作用;转子的轴向振动能加快物料交换的速率,更快地完成胶料的分散与塑炼,这能够提高密炼机的混炼效率,并且由于胶料及其配方混合的更加充分,因此可以提高橡胶制品的质量。