聚合物反應(yīng)加工通常處于高溫、高壓和高剪切條件下，對(duì)熔體在此過程中所受的應(yīng)變、應(yīng)力、壓力等微觀物理量以及停留時(shí)間分布、最大拉伸速率、各個(gè)參數(shù)階段的百分比數(shù)等過程統(tǒng)計(jì)量通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究是十分困難的。通過實(shí)驗(yàn)方法只能測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)輸送量、輸送性能、介質(zhì)流變性能等宏觀性能的數(shù)據(jù):通過解析法可以分析一些螺桿型線簡(jiǎn)單、單一物料的捏合與擠出特性，但大多常規(guī)螺桿形狀復(fù)雜，使得物料的流動(dòng)呈三維狀態(tài)，用解析法求解幾乎是不可能的。目前應(yīng)用較多的是數(shù)值計(jì)算法，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)聚合物加工反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分析，觀察流場(chǎng)局部微觀的流變行為，并實(shí)現(xiàn)雙螺桿在設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量預(yù)報(bào)和控制。

Shon等學(xué)者研究了聚丙烯和聚酞胺以3:1的比例在組合式嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙及異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿捏合機(jī)、Bs捏合機(jī)以及TEX- T Kobelco攪拌機(jī)等幾種可連續(xù)工作的捏合機(jī)中的混合狀態(tài)。研究表明:同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿元件具有最優(yōu)的分布混合性能，而異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿元件具有較大的軸向輸送能力。韓國三洋研究中心的yu等基于對(duì)流 Maxwell模型利用數(shù)值方法模擬了螺桿轉(zhuǎn)子在同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和振蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)非線性黏彈性流體在Buss捏合機(jī)中的熱力耦合效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)螺紋元件的泵送能力隨物料黏度及捏合時(shí)間變化而變化。日本學(xué)者％。等?利用解析法分析了同向雙螺桿捏合機(jī)中物料的流動(dòng)模式及混合機(jī)理。

Lombois- Burger等22利用數(shù)值方法分析了聚合物的捏合及擠出特性。 Bakalis等對(duì)同向自清潔型雙螺桿捏合機(jī)嚙合區(qū)域物料流動(dòng)特性進(jìn)行了研究。 Kumar等學(xué)者構(gòu)建了理想狀態(tài)下高黏度流體在雙螺桿捏合機(jī)中的時(shí)間分布模型。 Eitzlmayr等學(xué)者業(yè)采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)( smoothed particle hydrodynamics，SP)法分別研究了同向雙螺桿捏合機(jī)中的流體動(dòng)力學(xué)特性和混合特性:Fard等學(xué)者利用面映射法結(jié)合有限元法計(jì)算得到的速度場(chǎng)，分別對(duì)螺紋元件、混合元件的分散性能進(jìn)行分析。

國內(nèi)學(xué)者也在各方面對(duì)同向雙螺桿螺紋元件進(jìn)行了研究。胡冬冬等運(yùn)用Polyflon分別對(duì)同向和異向螺桿捏合機(jī)中聚合物混合狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果得出同向雙螺桿捏合機(jī)在混合性能方面優(yōu)于異向雙螺桿捏合機(jī)。張先明概述了時(shí)間停留分布研究的進(jìn)展，并通過解析法、實(shí)驗(yàn)法及數(shù)值計(jì)算法三方面研究了擠出停留時(shí)間分布，并利用數(shù)值計(jì)算法得到表征混合特性的參數(shù)對(duì)雙螺桿捏合機(jī)的混合特性并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，結(jié)果顯示數(shù)值模擬法有較高的準(zhǔn)確性。龍志斌等的運(yùn)用Poly1ow對(duì)雙螺桿駝峰元件進(jìn)行數(shù)值模擬，從元件建壓能力、剪切能力及軸向回流三個(gè)角度對(duì)比駝峰元件與常規(guī)雙頭螺紋元件的性能，證明駝峰元件建壓能力及軸向混合能力較好，且具有弱剪切作用，適用于生物降解等熱敏性和剪敏性的高速擠出和混合。石?；⒌葘?duì)同向雙螺桿捏合機(jī)中新型元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)闡述并對(duì)其性能進(jìn)行比較研究。彭濤、黃風(fēng)春等對(duì)不同螺紋元件混煉效果進(jìn)行了研究。喻慧文等根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)了差速型同向雙螺桿端面型線，對(duì)非對(duì)稱同向雙螺桿端面對(duì)混合行為的影響進(jìn)行了研究，指出同向差速螺桿轉(zhuǎn)子混合中混沌現(xiàn)象的存在。畢超等基于Boy螺桿嚙合理論從螺桿裝配及加工角度，分別運(yùn)用 Ansys及 Polyflon有限元軟件，分析了法向等間隙修正法和中心距修正法修正后的螺桿對(duì)軸承箱軸承受力、螺桿扭轉(zhuǎn)變形量、比能耗、停留時(shí)間分布等力學(xué)性能和混合性能參數(shù)，得出由中心距修正法得到的螺桿元件在力學(xué)性能上略好，但在比產(chǎn)量、比能耗方面不如法向等間隙修正得到的螺桿元件。