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簡介：本科畢業(yè)設計外文資料翻譯系別工程技術系專業(yè)機械設計制造及其自動化姓名學號2012年4月25日外文資料翻譯譯文MICROWAVEINWALNUTSHELLMATERIALSTENSILEMECHANICALPROPERTIESOFIMPACTSTUDYABSTRACTTAKINGTHEPICKINGFRESHWALNUTSASTHERESEARCHOBJECT,THEMICROWAVEWALNUTBREAKHULLTEST,BREAKHULLRATEOF8765ANDOFMICROWAVEEFFECTSONTHEWALNUTSHELLMATERIALSTENSILEMECHANICALPROPERTIESOFINFLUENCE,ANDTHERESULTSSHOWEDTHATTHEMICROWAVEPROCESSING,WALNUTSHELLMATERIALELASTICMODULUS,TENSILESTRENGTHANDMECHANICALINDEXESANDPROCESSINGTHEREWERENOSIGNIFICANTCHANGESBEFOREINADDITION,ALSOINWALNUTSHELLTENSILEMECHANICALPROPERTIESOFTHETESTEDANDWONTHEKEYWORDSMICROWAVEBREAKHULLTHEWHOLESHELLTENSILEMECHANICALPROPERTIES0PREFACEWALNUTMACHINERYOFTHEEXISTENCEOFHIGHRATEOFBROKENEMERGED,THEKERNELRATEISLOWHASBEENRESTRICTEDWALNUTREALIZEMECHANIZATIONPRODUCTIONANDPROCESSINGOFTHEIMPORTANTREASONOFOURCOUNTRY,THEDEVELOPMENTOFWALNUTINDUSTRIALCAUSEDCERTAININFLUENCETHEREFORE,EXPLORENEWMETHODSFORREALIZINGMECHANIZATIONWALNUTEMERGEDINDUSTRIALIZATIONANDEXPORTINCOME,INCREASETHEECONOMICBENEFITHASURGENTPRACTICALSIGNIFICANCEATPRESENT,THETECHNOLOGYFORWALNUTMECHANIZATIONEMERGTHEAUTHORONTHEBASISOFPREVIOUSSTUDIES,OFMICROWAVETECHNOLOGYFUNCTIONMECHANISMOFWALNUTEMERGEDPROPOSESTHATEMERGEDWALNUTMICROWAVEMETHODISFEASIBLETHISPAPERISTOSTUDYTHISPAPERFURTHERDISCUSSESTHEFRONT,TOSEARCHFORMICROWAVEPROCESSINGTECHNOLOGYPARAMETERSPOWER,TIME,HUMIDITYANDTEMPERATUREINWALNUTSHELLMATERIALMECHANICSANDTHEINFLUENCELAWOFNATURE,STUDIEDTHEMICROWAVETECHNOLOGYROLEWALNUTSHELLMATERIALSTRETCHINGBEFOREANDAFTERTHEMECHANICALPROP1WALNUTMICROWAVEBREAKHULLTESTWALNUTISPRIMARILYTHROUGHMICROWAVEMICROWAVEBREAKHULLROLEINWALNUTMEAT,ITSINTERNALWATERMOLECULESINALTERNATINGUNDERTHEINFLUENCEOFELECTROMAGNETICFIELDPOLARIZATIONORIENTATIONFORHIGHFREQUENCYSHIFT,THEINTERNALWALNUTINSHORTTIMEPRODUCEVERYHIGHQUANTITYOFHEATFORMHIGHPRESSUREWATERVAPOR,WHENWATERVAPORPRESSUREOFTHEPRESSUREOFWALNUTISINFLATIONPRESSUREISGREATERTHANTHEULTIMATETENSILESTRESSWALNUT,WALNUTBURSTTHEREFORE,THEDENSITYOFTHENUTSHELL11MATERIALSANDEQUIPMENTTESTISJUSTPICKEDOFFCORTICALJINLONG1COTTONWALNUTASTHERESEARCHOBJECT,THEWALNUTSMOISTURECONTENTOF21,TOPREVENTWATERLOSS,WILLTESTSAMPLEINAPLASTICBAGSEALEDSTOREDINTHEREFRIGERATORFORREFRIGERATIONWLD07S08TYPEGLANZEMICROWAVEOVENS,MICROWAVEROLE,POWERANDTEMPERATUREARETIMEADJUSTABLEVERNIERGAUGES12TESTMETHODTHETHREEFACTORS3LEVELCOMPLETELYCOMBINATIONTEST,EACHPORTFOLIOSELECTIONTHREESHAPE,SIZECLOSEOFWALNUTSIMILARASREPEATEDSAMPLESBEFORETHETESTTESTWALNUTTRUNNION,DIAMETER,CALIPERSIZETHEEND,OBSERVATIONANDRUPTUREOFWALNUTRECORDED13RESULTSANDANALYSISWALNUTMICROWAVEBREAKHULLSITUATIONASISSHOWNINTABLE1TABLE1WALNUTMICROWAVEBREAKHULLTESTRESULTSFROMTHETABLETHAT1,81AWALNUT,ONLY10STARHAVENOTBROKENOPEN,BREAKHULLRATEREACHED8765,IFCONSIDERALONEEACHTEMPERATURE,EACHPOWER,EACHTIMEBREAKHULLRATE,THERESULTINTABLE2TABLE2SINGLEFACTORINWALNUTTHEINFLUENCEOFEMERGEDRATEFROMTHETABLE2,ITISKNOWNTHATINTHETHREEFACTORS,THETEMPERATUREOFHIGHANDLOWVAPORPRESSUREOFTHEINTERNALTOTHESIZEOFTHESIZEOFTHEPOWERTOTHEINTERNALTEMPERATURERISETHESPEEDOFTHEWATERVAPORBECAUSEWLD07S08TYPEMICROWAVEEQUIPMENTWORKCHARACTERISTICS,THATIS,TOSTOPWORKINGAFTERSETTEMPERATURE,SOTHELENGTHOFTIMECANNOTINFLUENCEWITHINTHEMAXIMUMPRESSURESTEAMSHELL,WILLNOTAFFECTTHESPEEDOFTEMPERATURERISESOTIMETOTHEINFLUENCEOFTHEFACT2MICROWAVEINWALNUTSHELLMATERIALSTENSILEMECHANICALPROPERTIESOFINFLUENCETHROUGHTOTHEWALNUTMICROWAVEBEFOREANDAFTERPROCESSINGTHECONTRASTTESTTHATDESTRUCTIVECOMPRESSION,MICROWAVETREATMENTOFWALNUTCOMPRESSIONSIGNIFICANTLYLESSDESTRUCTIVEPOWER,THISSHOWSTHATONLOTSOFWALNUTBREAKHULL,FORINTHEMICROWAVETREATMENTNOTBURSTOFWALNUTANDCOMPRESSIONISTHEEASYEMERGEDINADDITION,WEALSOFOUNDTHATTHEMICROWAVEPROCESS,WALNUTHIGHPRESSUREWATERVAPORBYTHEINSIDEOFTHEROLE,THETENSILEDEFORMATIONHAPPENTHEREFORE,THEMICROWAVETECHNO21SAMPLEPREPARATIONTHETESTSAMPLESANDINFRONTOFTHEEXPERIMENTALSTUDYOFWALNUTEMERGEDTHESAME,WITHTHESAWINWALNUTALONGTHEAXISDIRECTIONFORABOUT10MMLONG,WIDEABOUT2MMOFWALNUTASSPECIMENSBECAUSEWALNUTISCURVEDSHELLFORM,HADTAKENTHELENGTHOFTHESPECIMENSHOULDBEASLOWASPOSSIBLE,INTHEDIRECTIONOFTHESMALLCURVATUREOFTHEBETTEREFFECTUNDERSAWSWILLPASSTHEMICROWAVEPROCESSINGANDWITHOUTPROCESSINGCONTROLGROUPWEREMADEOFWALNUTSPECIMENS,WITHCALIPERMEASUREDTH22EQUIPMENTANDMETHODSSANSCMT6140MICROCOMPUTERCONTROLELECTRONICUNIVERSALTESTINGACCURACYOF5N200NSENSORSETFOR10MMLOADINGRATE/MIN,THEROUTINEMATERIALMECHANICSTENSILETESTMETHODSBECAUSEOFTHESPECIMENISTOOSMALL,TOAVOIDGRIPPINGBROKEWHENSPECIMENSORCLIPSLANTING,GRIPPINGUSETWEEZERSWHENOPERATINGRECORDFORCEDEFORMATIONANDFRACTUREWALNUTOFFORCEVALUE23RESULTSANDANALYSISWALNUTSHELLMATERIALSTENSILEMECHANICALINDEXESSUCHASTESTVALUESHOWNINTABLE3FROMTHETABLE3,ITISKNOWNTHATTHEMICROWAVEPROCESSINGGETAFTERTHEMODULUSOFELASTICITYASWALNUT2182MPA,TENSILESTRENGTHOF10043MPABEFORETHEMICROWAVEPROCESSINGELASTICMODULUSIS2252MPA,TENSILESTRENGTHFOR957MPAMICROWAVEEFFECTSONTHEWALNUTSHELLTHATMATERIALHASALITTLEINFLUENCEONTENSILEMECHANICALPROPERTIESLIANGLIETCMICROWAVEINWALNUTSHELLMATERIALSTENSILEMECHANICALPROPERTIESOFIMPACTSTUDYTABLE3WALNUTSHELLMATERIALSTENSILEMECHANICALPROPERTYINDEX3WALNUTSHELLWHOLESTRETCHMECHANICSPERFORMANCEISDETERMINEDEMERGEDFROMWALNUTMICROWAVEEXPERIMENTALRESULTSTHAT,BYALLTHEBREAKDOWNOFTHESAMPLEAFTERMICROWAVEPROCESSINGAREFROMWALNUTSUTURELINETHEBREAKDOWNOFTHEPLACE,ANDITSHOWSINWALNUTSUTURELINETENSILEMECHANICALPROPERTIESANDSURFACEOFDIFFERENTMATERIALSWALNUTTHEREFORE,THENEEDTOPLACERELICTTENSILEMECHANICALNATUREOFTHESTUDY,THISNEEDSINWALNUTSHELLTHETENSILETESTBECAUSEOFWALNUTSIZEISDIFFER,IRREGULARSHAPE,TESTTHECLIPIFTOOLOOSE,THETENSILEEASIL31EQUIPMENTANDMETHODSTESTINSANSCMT6140MICROCOMPUTERCONTROLELECTRONICUNIVERSALTESTINGMACHINE,ASELFMADEWALNUTSPECIALJIGBEFORETHETEST,WILLWALNUTANDSURFACEWITHAFIXTUREACETONECLEAN,ANDTHEDETERMINATIONOFWALNUTTRUNNION,SIDEDIAMETERANDDIAMETERTHETWOCLAMPINGFIXTUREFIRSTINTHETESTINGMACHINE,ADJUSTTHEFIXTURECHUCKSIZETOAPPROPRIATEVALUEWILLCHUCKAFTERFIXED,AGAINWITHSTRENGTHANDABGLUESTICKTOTHEFIXTUREWILLWALNUTWILLSHOWTHESEAMSOFTHEWALNUT,DONOTSTICK32RESULTSANDANALYSISINWALNUTSHELLWHENTHETENSILE,WALNUTSEAMPLACEALONGTHECRACKEDATTHISTIME,THESTRESSINWALNUTSUTURELINEREACHESLIMIT,THISSTRESSVALUEISMEASUREDBYTHETESTINGMACHINEOFTHEMOSTSTRONGLYANDSHIFTEDWALNUTINCIRCULARSEAMFORTHECALCULATIONOFTHESECTIONALAREATESTRESULTSLISTEDINTABLE4TABLE4WALNUTSHELLTENSILETESTTHETESTRESULTSFROMTHETABLE4,ITISKNOWNTHATTHESEAMOFWALNUTINLIMITTENSILESTRESSFOR147MPA,ANDWALNUTONTHESURFACETENSILESTRESSVALUE957MPACOMPAREDAREMUCHSMALLER,THISISWHATWALNUTINMICROWAVEROLEINTHECAUSEOFTHEBROKENSEAMAFTER,THISLIMITTENSILESTRESSCANBEUSEDASMICROWAVETECHNOLOGYPARAMETERSELECTIONBASIS4CONCLUSIONBASEDONTHETESTOFFRESHWALNUTSEMERGED,ANDWALNUTSHELLMATERIALANDTHEMECHANICALPROPERTIESOFWALNUTSHELLARETESTED,GETTHEFOLLOWINGMAINCONCLUSIONS1THEFRESHWALNUTSMICROWAVEPROCESSAFTERTHEBREAKHULLRATECANAMOUNTTO8765,INTHEMICROWAVETECHNOLOGYPARAMETERS,TEMPERATUREANDPOWERISTHETIMEFACTORTOINFLUENCEEMERGEDRATE2TESTAFTERTHEMICROWAVEPROCESSINGOFWALNUTELASTICMODULUSIS2182MPA,TENSILESTRENGTHOF10043MPA,BOTHWITHTHEPROCESSINGTHEREWERENOSIGNIFICANTCHANGESBEFORETHATMICROWAVEROLEINWALNUTSHELLMATERIALHASALITTLEINFLUENCEONTENSILEMECHANICALPROPERTIES3TESTINTHESEAMOFWALNUTLIMITTENSILESTRESSVALUEIS141MPA,ANDWALNUTSHELLMATERIALLIMITTENSILESTRESSVALUEISMUCHMORETHANASMALL,FORCHOOSINGSUITABLEFORMICROWAVETECHNOLOGYPARAMETERSOFWALNUTEMERGEDPROVIDESREFERENCEBASISREFERENCES1SHIJIANXIN,MICHAELESSIENMOVINGARMYWALNUTKERNELMACHINERYATHOMEANDABROADANDEMERGEDFROMTHEPRESENTSITUATIONANDTHEPROBLEMSTUDYJJXINJIANGAGRICULTURALMECHANIZATION,2001629322MICHAELESSIENMOVINGARMYWALNUTKERNELMETHODSANDTESTEMERGEDTAKEDURUMQIXINJIANGAGRICULTURALUNIVERSITY,20023DONGYUANDE,SHIJIANXIN,QIAOYUANYUANWALNUTDIFFERENTWAYOFEMERGEDEMERGEDTAKEEFFECTBENEVOLENCEJJOURNALOFAGRICULTURALPRODUCTSPROCESSING,2007945,94SHIJIANXIN,ZHAOHAIJUN,MICHAELESSIENMOVINGARMYBASEDONTHEFINITEELEMENTANALYSISTECHNOLOGYOFWALNUTSHELLJJOURNALOFAGRICULTURALENGINEERING,2005,2111851885WUZIYUECOTTONWALNUTSHELLTAKEBENEVOLENCEOFMECHANICALJJOURNALOFAGRICULTURALENGINEERING,1995,1141641696YANGRUI,YANLASERANDWALNUTINTERACTIONISTHEMECHANICSANDFINITEELEMENTANALYSISJAGRICULTUREMACHINERESEARCH,200847LIXIAOXIABUCKWHEATSHELLMECHANICALPROPERTIESANDMICROWAVEPROCESSTESTEMERGEDDTAIGUSHANXIAGRICULTURALUNIVERSITY,20088ZHANGLICHESTNUTMICROWAVEDEVICEMECHANISMANDPROCESSINGTECHNOLOGYRESEARCHDHEFEIHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGY,20049YANGFUEPHRAIM,TAKAMIM,ZHUNIUUSETHEMICROWAVECANRELATEDTOTHENEWTECHNOLOGYOFGARMENTSSHELLTONEWMETHODJFOODSCIENCEANDTECHNOLOGY,200698083外文原文微波對核桃殼體材料拉伸力學性質的影響研究摘要以剛采摘的新鮮核桃為研究對象，進行了微波核桃破殼試驗，破殼率達到875，同時，研究了微波作用對核桃殼體材料拉伸力學性質的影響，結果表明微波處理后，核桃殼體材料彈性模量、抗拉強度等力學性質指標與處理前比較無明顯變化。另外，還對核桃整殼拉伸力學性質指標與處理前比較無明顯變化。另外，還對核桃整殼拉伸力學性質進行了測定獲得了核桃殼縫合線處的拉伸強度極限值為147MPA，為確定核桃微波破殼所需的膨脹壓力提供了參考依據。關鍵詞微波；破殼；整殼拉伸；力學性質0前言核桃機械破殼存在的破碎率高、整仁率低等問題一直是制約核桃實現機械化生產加工的重要原因,對我國核桃產業(yè)的發(fā)展造成了一定影響。因此，探索新的機械化核桃破殼方法對于實現產業(yè)化、出口創(chuàng)匯、增加經濟效益等具有迫切的現實意義。目前，國內外對于核桃機械化破殼技術的研究主要集中在定間隙擠壓破殼、打擊破殼等方法及應用有限元等方法進行相關破殼機械的設計方面，但仍存在破碎率高、整仁率低等問題。另外，將新興技術應用于堅果破殼的研究也是方興未艾，如楊銳等對核桃受激光輻照行為進行了數值分析與模擬，探索了激光技術脫殼機理；李曉霞探索了蕎麥微波脫殼方法；張莉、楊芙蓮等利用微波技術實現了對板栗的脫殼。作者在前人研究的基礎上，對微波技術進行核桃破殼的作用機理進行了初探，證明核桃微波破殼方法是可行的。本文是對前面研究的進一步深入探討，為探求微波加工工藝參數功率、時間、濕度和溫度對核桃及殼體材料力學性質的影響規(guī)律，試驗研究了微波技術作用前后核桃殼體材料拉伸力學性質的差異，并測定了核桃殼縫合線處的拉伸強度極限值，為確定核桃微波破殼所需的膨脹壓力并為進一步指導微波技術參數的選擇提供參考依據。1核桃微波破殼試驗核桃微波破殼主要是通過微波作用于核桃仁時，其內部水分子在交變電磁場作用下極化取向作高頻轉變，致使核桃殼內部在短時間內產生很高的熱量形成高壓水汽，當高壓水汽對核桃殼的壓力即膨脹壓力大于核桃殼的拉伸極限應力時，核桃殼發(fā)生破裂。因此，果殼的致密結構是其內部形成高壓的重要保證；核桃仁所含的水分是內部產生高壓水汽的物質基礎；微波的技術參數功率、時間和溫度等則是核桃殼能夠破裂的外在動力。因此，有必要對核桃微波破殼所需的技術參數進行試驗研究。11材料與儀器試驗選用采摘后剛褪去外皮的晉龍1號棉核桃為研究對象，核桃仁含水率達21，為防止水分散失，將試驗樣本用塑料袋密封置于冰箱內藏，WLD07S08型格蘭仕微波爐，微波作用溫度、功率和時間均可調；游標卡尺。12試驗方法采用3因素3水平完全組合試驗，每個組合選取3個形狀相似、大小相近的核桃作為重復樣本，試驗前測試核桃的軸徑、橫徑、測徑大小。試驗結束時，觀測核桃殼破裂情況并進行記錄。13結果與分析核桃微波破殼情況如表1所示。表1核桃微波破殼試驗結果由表1可知，81顆核桃中只有10顆未破開，破殼率達到8765，若單獨考慮每個溫度、每個功率、每個時間的破殼率，其結果見表2。表2單因素對核桃破殼率的影響由表2可知,在這3個因素中，溫度的高低決定殼體內的水蒸汽壓力的大小；功率的大小決定殼體內水蒸汽溫度上升的快慢；由于WLD07S08型微波設備的工作特點，即達到設定溫度后就停止工作，故時間的長短不能影響殼體內水蒸汽的最大壓力，也不影響溫度上升的快慢，所以時間因素對破殼率的08型微波設備的工作特點，即達到設定溫度后就停止影響相對較小，與前期研究結果一致。2微波對核桃殼體材料拉伸力學性質的影響通過對核桃微波處理前后壓縮破壞力的對比試驗得知，微波處理后核桃的壓縮破壞力明顯減少，這說明在進行大量核桃破殼時，對于在微波處理后未發(fā)生破裂的核桃再進行壓縮破殼是比較容易的。另外，我們還發(fā)現微波作用過程中，核桃殼受到內部高壓水汽的作用，發(fā)生了拉伸變形。因此，研究微波技術對核桃殼體材料拉伸力學性質的影響，可為進一步揭示核桃微波破殼的作用機理提供依據。作者對微波作用

簡介：中文3685字附件一外文資料翻譯譯文流體力學混合在單螺桿擠出機RAVLNDRANCHELLA和JULIOMOTTLNOMASSACHUSETTS州AMHERST，MASSACHUSETTS大學，化學工程系01003卷矩形空腔流圖5為一個序列的一個接口，已進行二維矩形腔流拉伸步驟，在長度增長的界面，LT）伴隨著條紋厚度減少而減少，它被定義為相鄰的接口之間的平均垂直距離，因此LTST常數，BIGGS和MIDDLEMAN1974B使用一個簡化的標記和細胞（MAC）技術HARLOW和AMSDEN，1970來追蹤該接口的位置。然而，他們只考慮水平接口以及他們認為小拉伸比率的情況。圖5對兩個相鄰的垂直拉伸的流體層之間的接口在二維矩形腔流的步驟順序示意圖在一個典型的數值模擬中，變形及連續(xù)線拉伸（或表面）是使用有限數量的粒子模擬。對于幅度的一個或兩個數量級的相對伸展的線變形，包含所述線路分離的單個顆粒，定義并不清晰，對每一個粒子的初始濃度（每單位長度的粒子數量）會有一段時間在這幾乎不可能重建。（如果粒子流混亂，這個問題會急劇變得嚴重。）當進行線路中的示蹤粒子模擬時，相同的問題會出現在實驗工作中，另一方面，該線路不能過于集中，因為它不是被動接口，如果線路是可溶性示蹤劑模擬，問題將會擴散。一般來說，這似乎很難遵循傳統(tǒng)的跟蹤方法或實驗的或相對較高的拉伸比拉伸，數值誤差可能會使它不可能實現可逆性預期規(guī)則運動KHAKHAR等人,1984,界面的長度變化的關系可以用有限的材料進行拉伸計算11該組包含該接口的差分線元件的初始取向的需要被指定，對于垂直界面（垂直于移動板塊）0,L和水平界面（平行移動板塊）L,0，以及所有的行元素，由于它是在初始配置，所以用公式11計算是相對簡單的。這里使用的方法可以進行計算任意大的拉伸比，為了能夠運用公式11，一種光腔流場的數學描述是有必要的，在這種情況下，參與關于瞬態(tài)問題利用穩(wěn)態(tài)速度分布的誤差比較小，例如穩(wěn)態(tài)操作條件下迅速達到正常操作條件（BIGG和MIDDLEMAN,1974BERWIN和MOKTHARIAN，1981），由公式1可以得出這一流程最簡單的說明。圖6比較簡化為矩形空腔流獲得使用SFT（）和公式12得到W/H15然而，使用公式1和公式11結合以確定LT的值，在方向和變形經過由材料元件移動到其互補的位置變化假設是必要的。但是，計算表明，混合實現假定取向的變化是非常敏感的方向，因此需要開發(fā)一個流場的數學描述，并不需要這樣任意假設。在NS方程的數值解這個流場公式L，公式2是可能的，它似乎并不需要計算拉伸比率或更高的基于當前的跟蹤技術，此外，一個半解析處理允許對不同參數的影響更易于可理解。因此，在附錄中，KANTOROVICHGALERKIN方法KANTOROVICHANDKRYLOV,1964被用來獲得一個近似的解析解的穩(wěn)態(tài)，蠕變流動腔流方程。根據公式A8，A15和A22在公式A22中,,和的作用僅僅被定義為腔的長寬比。雖然這些方程滿足邊界條件下速度的平均移動量，但僅在使用它們計算流線時相對準確，對于復雜的縱橫比，與那些得到更準確的數值方法PAN和ACRIVOS,1967；以及坐標的最大和最小坐標重合幾乎完全與SFT的相應互補值的位置（圖6），這些方程就不適用了。通過最初垂直接口，使用公式11和公式12，計算相對拉伸為兩個不同方面比率在圖7中表示。在特有的循環(huán)時間，縱橫比對界面的相對拉伸只有很小的影響。關于單調遞增的均值曲線的振蕩周期值約等于,振蕩周期可以由圖8得出，當拉伸率DLT/DT時，作圖的接口特定速率準確顯示了相同特征的振蕩，這樣的振蕩特征需要重新定位（圖3B）。圖7接口的矩形腔流函數的計算與速度場由公式12得出，最初垂直界面（垂直于移動板）除以腔成體積相等的通道縱橫比的相對拉伸圖8無因次的特定接口的拉伸率在矩形空腔流W/H15，最初垂直界面圖9相對拉伸中矩形腔流接口的初始方向的影響（W/H15）對單一的接口長度影響初始方向如圖9所示，該混合程度的初始取向可通過圖9中工件的坐標表現。研究發(fā)現，每一種情況下計算出的界面面積的實際值對初始取向的依賴性非常小，在圖8中可以查找原因，一個最初垂直界面區(qū)域（垂直于流線）和一個最初水平界面區(qū)域（幾乎平行流簡化）之間存在巨大差異，極大實現越來越多的最初垂直界面縮小成為水平對齊。同時發(fā)現混合相對等于甚至大于位移的初始位置，接口相對的界面區(qū)域可以認為是近似關系圖10變化在沿矩形空腔流動的流線行進的差分材料元件的標高（A）和方位（B）所示可以由公式12計算出速度F是正常材料平面之間的角度和軸圖11比較的界面拉伸矩形空腔流預測了SFT，預測使用的流場比值12─，（W/H15,最初垂直界面）13而在擠出機混合分析中速度計算可以由等式12得出，這并不包括另外概念上的問題，這與SFT的計算量相比明顯增加了，因此，確定流體元件的取向變化與該流場獲得的信息是否可以被納入使用SFT結果準確混合計算是有用的，圖10中，表示典型的時間差分線元的取向變化的關系，也表示在圖中的上面部分是元素相應的坐標（圖10A），虛線表示最大值和最小值的位置。圖表明這里本身能夠快速建立坐標，可以忽略材料元件的初始位置或方向，因此，當圍繞軸方向旋轉到界面區(qū)域時，相關因素旋轉接近。SFT的研究與假設是邊界旋轉近，通過材料元素混合的預測是否有用，現在得到驗證。圖12腔縱橫比對拉伸與使用SFT預測矩形方腔流的初始垂直界面的影響使用SFT計算初始垂直界面的變形與使用圖11中12式相比，旋轉流體元素在空間旋轉，兩條曲線的數值有較好的一致性，然而，使用SFT得到的振蕩周期是使用公式12得到結果的三倍以上，這與再分配時的值大概一致由SHEARER（1973）定義，以從腔體的一側完全置換流體的其它部分所需要的時間使用SFT計算14使用這兩種不同的流場的初始垂直界面混合預測之間的公式，即使在圖11所示的比較大的拉伸比也適用，這似乎很奇怪，因為SFT預測水平的接口不變形以及接口的很大一部分是近于水平拉伸比。然而，對于有限次的界面是從來沒有完全意義上的水平，SFT中預測一個小而有限的拓展與公式12的結果一致。預測弱混合的實現使用公式12得到縱橫比，采用SFT確認（圖12），SFT中相關要素按回轉，由此可見，通過公式12可以計算出復制的矩形腔流混合的主要特點，從而，在三維空間中使用擠出流是有利的，因為它相對公式12簡單了。由于缺少實驗數據，實驗數據的理論預測比較難，可行性實驗數據不完整（例如BIGG和MIDDLEMAN,1974B兩者都是因為不確定二維流動是否在實驗裝置中實現和并不是大多數據在有利的情況下測得（較大的縱橫比）。但是，綜合實驗程序正在進行中（CHIEN,1984）。從空腔流得到的結論在擠出機中的應用應謹慎，但應注意的是，流速在整個擠出機中的橫截面的分布可防止確切坐標中的矩形腔和軸向距離沿著所述擠出機連續(xù)時間之間轉化，另外，從拓撲的角度來看，如果我們考慮兩種流體混合，說A和B最初在腔流水平層狀，然后在側壁的兩條接觸線，最后存在于整個運動，然而，擠出機最初充滿，隨后A和B作為參考，相鄰的水平層將有明顯區(qū)分，沒有接觸線，當在垂直界面時將會出現類似情況。圖13通過擠出機的流場中的引入相鄰的水平層的兩種液體混合產生的層狀結構的示意圖圖14跡線在擠出機通道材料元素從以上討論中可以很明顯得出，該方法在用于分析三維擠出流量的二維空腔流混合是可能的沒有準確的擴展，但是近似關系的可能性有待繼續(xù)探討。分析單螺桿擠出機的混合關于在擠出機中混合方法的分析主要與用于所述螺旋環(huán)形混合器類似，修改是必要的，但是，通過公式12算出的速度場，得出一個完全的分析方法是不可能的，由在流體元件跡線的總數不連續(xù)可排除SFT。圖13是擠出機中通道的兩種液體的混合示意圖，截面切割和軸向切割顯示由混合作用所產生的層狀結構。至于螺旋環(huán)形混合器，和S用作最大混合度的局部措施，混合參數和分部在任一通道截面對應流場的不均勻性中，并在進料面上條紋的方向及厚度分布，對于許多應用來說在第一個片刻來描述這些分布應該是足夠了。力矩軸向配置和橫截面的混合參數分布的裝置文件可以如下確定（圖14所示）（1）許多不同材料的平面確定在進料平面，每個對應界面區(qū)域中的原料的位置和方向。選擇平面的數量應足夠大，從而這個變量計算分布的影響可以忽略不計；當然，實際數字依賴所取得的結果；在實踐中，200300因素被認為足夠條紋厚度幅度下降三個數量級。注意RTD被發(fā)現對混合參數分布到所選材料的元素不敏感。（2）公式2用于所述流場的數學描述來計算這些材料每個平面的拉伸過程。（3）均值和所述混合參數分布的情況由幾個軸向位置確定，這種方法是非常通用的，并且可以被應用到其它混合器中去。對于連續(xù)流動系統(tǒng)的宏觀混合效率是由下列關系式確定（OTTINO等人，1981）15在更詳細的計算中，檢查上混合綁定是很有意義的，通過設置公式15中右側的EFFZ1獲得。通常情況下，定義在上部混合預測值顯著高于大多數實際混合流量（OTTINO和MACOSKO，1980；OTTINO，1983），但考慮到估計模型參數對混合模型參數的影響，計算綁定上混合模型參數對于SFT特別簡單。16取函數{N}和含有，的函數以及L/H函數的比例常數的平均值（需要考慮其上的平均停留時間的影響）。因此，由公式16來看，影響混合的相關參數為{N}，，，和L/H。W/H的影響只能間接地通過移動流體單元的垂直坐標變化。在此基礎上，當上限值增大時，混合的可能性將被增大，然后由公式16得出，混合參數方程可通過（1）保持L/H和不變，增加；（2）保持和不變，增加L/H；（3）保持L/H和不變，當時，增加；當17和以及（4）HL/H和保持不變，減少H。這些結論與定性實驗結果相一致（MADDOCK，1959；SHERIDAN，1975），在下一節(jié)中將使用更完美的分析方法進行測試。附件二外文資料原文FLUIDMECHANICSOFMIXINGINASINGLESCREWEXTRUDERRAVLNDRANCHELLAANDJULIOMOTTLNODEPARTMENTOFCHEMICALENGINEERING,UNIVERSITYOFMASSACHUSETTS,AMHERST,MASSACHUSETTS01003RECTANGULARCAVITYFLOWFIGURE5ISADIAGRAMOFASEQUENCEOFSTEPSINTHESTRETCHINGOFANINTERFACETHATHASBEENSUBJECTEDTOTWODIMENSIONALRECTANGULARCAVITYFLOWTHEINCREASEINLENGTHOFTHEINTERFACE,LT,ISACCOMPANIEDBYADECREASEINTHESTRIATIONTHICKNESS,DEFINEDASTHEAVERAGEPERPENDICULARDISTANCEBETWEENNEIGHBORINGINTERFACES,SOTHATFORLONGTIMESLTSTCONSTANTBIGGSANDMIDDLEMAN1974BUSEDASIMPLIFIEDMARKERANDCELLMACTECHNIQUEHARLOWANDAMSDEN,1970TOTRACKTHEPOSITIONOFTFIGURE5SCHEMATICDIAGRAMOFSEQUENCEOFSTEPSINTHESTRETCHINGOFANINTERFACEBETWEENTWOADJACENTVERTICALFLUIDLAYERSINTWODIMENSIONALRECTANGULARCAVITYFLOWINATYPICALNUMERICALSIMULATION,THEDEFORMATIONANDSTRETCHINGOFCONTINUOUSLINESORSURFACESISMODELEDUSINGAFINITENUMBEROFPARTICLESFORARELATIVESTRETCHOFONEORTWOORDERSOFMAGNITUDEASTHELINEDEFORMSTHEINDIVIDUALPARTICLESCOMPRISINGTHELINESEPARATE,MAKINGTHELINELESSCLEARLYDEFINEDFOREVERYINITIALCONCENTRATIONOFPARTICLESNUMBEROFPARTICLESPERUNITLENGTHTHEREWILLBEATIMEBEYONDWHICHITBECOMESNEARLYIMPOSSIBLETORECONSTRUCTTHELINETHISPROBLE11THESETOFINITIALORIENTATIONSOFTHEDIFFERENTIALLINEELEMENTSCOMPRISINGTHEINTERFACENEEDTOBESPECIFIEDFORAVERTICALINTERFACEPERPENDICULARTOTHEMOVINGPLATE0,L,ANDFORAHORIZONTALINTERFACEPARALLELTOTHEMOVINGPLATEL,0,FORALLTHELINEELEMENTSTHEEVALUATIONOFTHEINTEGRALINEQ11ISRELATIVELYSIMPLEASITISOVERTHEINITIALCONFIGURATIONTHEAPPROACHUSEDHERECANBECARRIEDOUTTOARBITRARILYLARGESTRETCHRATIOSINORDERTOAPPLYEQ11,AMATHEMATICAFIGURE6COMPARISONOFSTREAMLINESFORRECTANGULARCAVITYFLOWOBTAINEDUSINGTHESFTANDEQ12FORW/H15HOWEVER,INUSINGEQ1INCONJUNCTIONWITHEQ11TODETERMINELT,ASSUMPTIONSARENECESSARYREGARDINGTHECHANGESINORIENTATIONANDDEFORMATIONUNDERGONEBYAMATERIALELEMENTINMOVINGTOITSCOMPLEMENTARYLOCATIONHOWEVER,COMPUTATIONSINDICATETHATTHEMIXINGACHIEVEDISEXTREMELYSENSITIVETOTHEASSUMEDCHANGEINORIENTATIONATTHEFLIGHTSITISTHEREFOREDESIRABLETODEVELOPAMATHEMATICALDESCRIPTIONOFTHEFLOWFIELDTHATDOESNOTENTAILSUCHARBITRARYASSUMPTIONSWHILEANUMERICALWHERE,,ANDAREFUNCTIONSONLYOFTHECAVITYASPECTRATIO,DEFINEDINEQA22EVENTHOUGHTHESEEQUATIONSSATISFYTHEBOUNDARYCONDITIONONTHEVELOCITYATTHEMOVINGPLATEONLYINTHEMEANTHESTREAMLINESCALCULATEDUSINGTHEMAREINGOODAGREEMENT,FORLARGEASPECTRATIOS,WITHTHOSEOBTAINEDBYMOREACCURATENUMERICALMETHODSPANANDACRIVOS,1967ALSO,THEMAXIMUMANDMINIMUMCOORDINATESOFTHESTREAMLINESCOINCIDEALMOSTEXACTLYWITHTHELOCATIONOFTHECORRESPONDINGCOMPLEMENTARYPLANTSOFTHESFTFIGURE6THERELATIVESTRETCHEXPERIENCEDBYANINITIALLYVERTICALINTERFACE,CALCULATEDUSINGEQ11AND12,ISSHOWNINFIGURE7FORTWODIFFERENTASPECTSRATIOSTHEASPECTRATIOHASONLYASMALLINFLUENCEONTHERELATIVESTRETCHOFTHEINTERFACETHEPERIODOFOSCILLATIONOFTHECURVESABOUTAMONOTONICALLYINCREASINGMEANVALUEISAPPROXIMATELYEQUALTO,ACHARACTERISTICRECIRCULATIONTIMETHEPERIODICOSCILLATIONCANBESEENMORECLEARLYINFIGURE8,WHERETHESPECIFICRATEOFSTRETCHINGOFTHEINTFIGURE7RELATIVESTRETCHOFINTERFACEINRECTANGULARCAVITYFLOWASAFUNCTIONOFTHECHANNELASPECTRATIO,CALCULATEDWITHTHEVELOCITYFIELDOFEQ12,FORANINITIALLYVERTICALINTERFACEPERPENDICULARTOTHEMOVINGPLATEDIVIDINGCAVITYINTOEQUALVOLUMESFIGURE8NONDIMENSIONALIZEDSPECIFICRATEOFSTRETCHINGOFINTERFACEINRECTANGULARCAVITYFLOWW/H15,INITIALLYVERTICALINTERFACEFIGURE9INFLUENCEOFINITIALORIENTATIONONRELATIVESTRETCHOFINTERFACEINRECTANGULARCAVITYFLOWW/H15THEINFLUENCEOFTHEINITIALORIENTATIONOFTHEINTERFACEONTHENORMALIZEDINTERFACELENGTHISSHOWNINFIGURE9THEAPPARENTSENSITIVITYOFTHEMIXINGLEVELTOTHEINITIALORIENTATIONISANARTIFACTOFCHOICEOFCOORDINATESINFIGURE9WHENTHEACTUALAMOUNTOFINTERFACIALAREAINEACHCASEISCALCULATED,THEDEPENDENCEONTHEINITIALORIENTATIONISFOUNDTOBEVERYSMALLTHEREASONFORTHISCANBESEENINFIGURE8,WHERETHEINITIALLARGEDIFFERENCESBETWEENANINITIALLYVERTICALINTERFACEFIGURE10CHANGEINELEVATIONAANDORIENTATIONBOFADIFFERENTIALMATERIALELEMENTINTRAVELINGALONGASTREAMLINEINRECTANGULARCAVITYFLOW,CALCULATEDWITHTHEVELOCITYFIELDOFEQ12FISTHEANGLEBETWEENTHENORMALTOTHEMATERIALPLANEANDTHEAXISFIGURE11COMPARISONOFINTERFACESTRETCHINGINRECTANGULARCAVITYFLOWPREDICTEDBYTHESFTWITHTHATPREDICTEDUSINGTHEFLOWFIELDOFEQ12─,W/H15,INITIALLYVERTICALINTERFACE13WHILETHEUSEOFTHEVELOCITYFIELDGIVENBYEQ12INTHEANALYSISOFMIXINGINTHEEXTRUDERINVOLVESNOADDITIONALCONCEPTUALDIFFICULTY,THECOMPUTATIONALEFFORTISCONSIDERABLYINCREASEDCOMPAREDWITHTHESFTHENCEITISUSEFULTODETERMINEWHETHERINFORMATIONOBTAINEDWITHTHISFLOWFIELDREGARDINGTHECHANGEINORIENTATIONOFTHEFLUIDELEMENTSNEARTHEFLIGHTSCANBEINCORPORATEDINTOMIXINGCALCULATIONSUSINGTHESFTWITHSATISFACTORYRESULTSFIGURE10SHOWSATYPICALPLOTOFTHECHANGEFIGURE12INFLUENCEOFCAVITYASPECTRATIOONSTRETCHINGOFANINITIALLYVERTICALINTERFACEINRECTANGULARCAVITYFLOWASPREDICTEDUSINGTHESFTTHEDEFORMATIONOFANINITIALLYVERTICALINTERFACECALCULATEDUSINGTHESFT,WITHTHEFLUIDELEMENTSROTATEDTHROUGHATTHEFLIGHTS,ISCOMPAREDTOTHATCALCULATEDUSINGEQ12,INFIGURE11NUMERICALLYTHETWOCURVESAREINGOODAGREEMENTHOWEVER,THEPERIODOFTHEOSCILLATIONOBTAINEDUSINGTHESFTISMORETHANTHREETIMESTHATOBTAINEDUSINGEQ12ANDISAPPROXIMATELYINAGREEMENTWITHTHEVALUEOFTHEREDISTRIBUTIONTIMEDEFINEDBYSHEARER1973ASTHETIMEREQUIREDTODISPLACEFLUIDCOM14THEAGREEMENTBETWEENTHEMIXINGPREDICTIONSFORANINITIALLYVERTICALINTERFACEUSINGTHESETWODIFFERENTFLOWFIELDS,EVENFORTHERELATIVELYLARGESTRETCHRATIOSSHOWNINFIGURE11,SEEMSRATHERSURPRISINGASTHESFTPREDICTSNODEFORMATIONOFAHORIZONTALINTERFACE,ANDALARGEPORTIONOFTHEINTERFACEISNEARLYHORIZONTALATTHESELARGESTRETCHRATIOSHOWEVER,FORFINITETIMESTHEINTERFACEISNEVERPERFECTLYHORIZONTAL,ANDTHESFTPREDICTSASMALLBUTFINITESTRETCHINAGREEMENTWITHTHETHEWEAKDEPENDENCEOFTHEMIXINGACHIEVEDONTHECHANNELASPECTRATIOPREDICTEDUSINGEQ12ISCONFIRMEDUSINGTHESFTFIGURE12THESFTWITHTHEROTATIONOFTHEMATERIALELEMENTSATTHEFLIGHTSISTHUSSEENTODUPLICATETHEPRINCIPALFEATURESOFMIXINGINTHERECTANGULARCAVITYFLOWASPREDICTEDUSINGEQ12,ANDITSUSEINTHEANALYSISOFMIXINGINTHETHREEDIMENSIONALEXTRUDERFLOWISFAVOREDOVEREQ12BECAUSEOFITSRELATIVESIMPLICITYCOMPARISONOFTHETHEORETICALPREDICTIONSWITHEXPE

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