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作者：徐珍;栗君谊;赵丹;张丽娜;刘毅君;铁晓钰;黄志刚;吕黄珍;
单位：中国农业机械化科学研究院集团有限公司;中国包装和食品机械有限公司;北京工商大学计算机与人工智能学院;
摘要：针对采用常规计算流体力学仿真双螺杆挤出过程中计算成本高的问题，提出基于周期边界条件的降阶模型。建立常规模型与周期模型，采用Bird-Carreau模型描述聚乳酸熔体特性，系统对比同向与异向双螺杆流场中的剪切速率、速度、停留时间分布、最大切应力及混合指数。结果表明，与常规模型相比，周期模型的网格规模与单步计算耗时降低约70%，总计算时间节省超过90%；在流动充分发展区，周期模型能够以关键物理量平均低于3%的误差，复现常规模型所揭示的流场结构与混合特征。研究在保持高精度的前提下，实现计算效率的数量级提升，适用于螺杆元件的快速性能评估与优化设计，具有显著的工程应用价值。
关键词：双螺杆挤出;;计算流体力学;;周期边界条件;;降阶模型;;混合效率;;非牛顿流动
基金资助：国家重点研发计划项目(2023YFD2001305)
