本節討論不同構形的插閂以及未安裝混合元件對流體在溝道內流動的 影 響 ， 在 混 合 元 件 選 擇 的 構 形 有 Blockhead 、 Trapezoidal 與 Square Pineapple，模型幾何示意圖，如圖 31、32、33、34。
1. 未安裝混合元件：首先我們先針對一般單螺桿在未增置任何混合元 件下討論其流動情形，並以此為一基準，了解在增設混合元件後對 混合效率的改變。此部分的流體流線圖如圖 43。
此流線在流道中出現如此的速度變化，可以由高分子流體在螺桿內 流動所受到的驅動力影響來解釋。此驅動力有兩種，一種為在溝道 內的高分子相互擠壓所產生的壓力流（pressure flow），另一種 則是套筒轉動而對高分子流體所造成的拖曳流（drag flow）。拖 曳流會增加高分子流體往前推進的動力，但又因為背壓所造成的壓
圖 43 未安裝混合元件之溝道流線圖
力流卻會迫使熔融態高分子產生迴流現象，而造成了高分子在流道 內是呈現一螺旋狀的流動。
2. Blockhead 插閂：由圖 44 可以看到高分子在進入混合元件區域後
，在 Z 方向約 1.5D 及 2D 處，由於受到 Blockhead 混合元件的阻礙
，而造成高分子迴流，速度也因此有了變化，此一加速減速的動作 即可增加高分子的混合效率。
3. Trapezoidal 插閂：由下頁圖 45 中，我們可觀察流線流動的情形
，其狀況與 Blockhead 插閂混合元件相似，在 Z 方向 1.5D 及 2.5D 處，也就是混合元件前後交界處都有迴流的現象，在靠近梯板及插 閂處，流線也都會產生轉折，速度也跟著變化。
圖 44 安裝 Blockhead 混合元件之溝道流線圖
4. Square Pineapple 插閂：由流線在溝道內的流動情形，如下頁圖 46，在混合元件前後交界處，皆出現迴流現象，流動情形大致與前 兩者相似。
圖 45 安裝 Trapezoidal 混合元件之溝道流線圖
比較這三種不同構形的插閂優劣好壞，以其流線流動情形來看，三者 情況大同小異。那麼以下頁圖 47 界面面積比較圖、下頁圖 48 能量消耗比 較圖以及下頁圖 49 流動時間比較的結果來看，Square Pineapple 插閂最 佳，Trapezoidal 插閂次之，Blockhead 插閂最差。這是由於其個別的構 形，所產生出的差異，可利用圖 44、圖 45、圖 46 來討論。這是由於不同 的插閂形狀，在流場中會產生不同大小的死角或停滯區，由三者的插閂構 形可以了解，雖然無法正確地界定停滯區的範圍，但停滯區通常在速度慢 的區域出現，以 Square Pineapple 插閂來說，在三者中較不阻礙流體的 流線，而 Trapezoidal 次之，Blockhead 最差，符合界面面積比的比較結 果。而由理論得知，能量消耗量與界面面積比成正比關係，因此插閂所消 耗的能量也是三者之中最多者。在插閂構形最佳化設計上，以混合效率為 最優先考量，因此吾人挑選界面面積比最大的 Square Pineapple 插閂，
圖 46 安裝 Square Pineapple 混合元件之溝道流線圖
作為後續模擬的對象。
圖 47 不同混合元件之界面面積比比較圖
圖 48 不同混合元件下之能量消耗量比較圖