1、非牛顿化学反应的材料在单螺杆挤出机中的运输过程的计算研究罗格斯大学机械系和航空航天工程系，New Brunswick，NJ08903，USA摘要 关于单螺杆挤出机通道进行中所产生的运输现象的数值研究已经完成。其中非牛顿流体被考虑使用可变粘度功法模型而化工反应动力学也包括在内。使用限差分计算来解决受速度，温度和材料的浓度影响的偏微分方程组，以及关于在宽锥形螺杆通道的情况下影响一系列的参数范围。在此结合的传热传质的数值处理问题概述。行进过程中的下降通道方向通过和讨论实际问题的方案的有效性。对于大型的粘性耗散，材料加热，由于当时的剪切场，粘度显著影响，结果发展成在通道的尽头压力大的变化。反应速率控制
2、质量的扩散速度，从而反过来影响粘度和流量。无量纲的吞吐量，qv，一个最重要的参数中的数值解。因为非等量的压力的变化对 qv 是非常敏感的而且幅度的变化是可能因为小的 qv 变化而引起的。为了计划处理其他重要的影响因素，如回流、在辊筒中导体的传热还有这些影响的消失都做了大体的概括。关键词：运输现象;单螺杆挤出机;化学反应；动力学;有限差分计算;非牛顿材1、介绍螺杆挤出机是一种热机械加工，操作中原料被送入料斗和被迫之间通过旋转螺丝和通过固定桶。通过特定形状的模具加工材料出来。单、双螺杆挤出机形被广泛用于食品和塑料加工、熟制品生产行业。高剪切和在混合材料的温度环境内螺旋通道的结果导致构成烹调过程中的
3、化学反应。底层传热传质运输过程进行了分析，综合处理对不可用挤出机的设计和优化时非常有用的。本章试图通过数值模拟复杂的热单螺杆挤出机的简单几何和群众的转移作用来填补在文学方面的的差距。一些研究人员研究的各个部分的聚合物流挤出机，采用不同的数值分析技术（Fenner1977 年，1979 年; Tadmor Tadmor & Gogos 1979 年）。以下假设在计算从方程基本的保护原则。（1）螺旋通道的曲率是小，使通道螺旋“开放“获得简单的几何形状为便于计算。（2）螺杆轮廓呈长方形，宽度（W）比深度（H）更大。其他形状如一个梯形，也可以在这个计划通过模拟“等价”的高度。（3）润滑近似是有效的。对
4、于高粘度的流态，这里认为是典型的食品原料，雷诺数的顺序是 0-0002，惯性的条件确实比较微不足道。（4）返回在渠道断面的流量是有限的，以一个非常小的流速。这个假设涉及模的存在，在通道的尽头在挤出机内的流动特性，这种耦合中详细讨论。（5）螺杆和滚筒之间的间隙被认为是足够允许在相邻的两个螺杆之间有一个可忽略的泄露量。单螺杆挤出机运输过程的研究（6）扩散到食品中的原料，由于其吸收水分糊化是仿照作为一个零阶反应。对于稳定、增长、二维均匀流体的流量在一个单螺杆挤出机中一个浅浅的通道（即，为 H 1）。因此，发生传热，这可能，因此，必须要在部分冷却时关闭模具，以确保它是在特定温度下保持。对于较小的温度从每桶流体的 G 值，传热更常见的情况出现。 ，温度梯度，在每桶也高于在螺杆根部，因为产生的热量由粘性耗散进行。温度通常看作是高于施加桶温度，这在挤出机的设计具有重要的意义。图 4 显示了水分的浓度轮廓。水槽的长期效果160 320480640 800图 3，等温线和四个下游位置的温度分布（一）与 n=0.3,=16.54，qv= 0.25，Pe=7050，G=0.05,=1.134,1=10.0,bm=1.0,S=-1000,Le=0.0011,=0.5 没有锥度还显示是速度场（B）。
