聚合物材料成型加工目前主要采用螺杆机械，其塑化输运是依靠螺杆旋转时对物料产生的剪切与拖曳作用实现的，在此过程中将消耗大量的能量。除此外，传统设备还存在成型加工过程受物料特性影响大及塑化输运热机械历程长等缺陷。基于拉伸流变的高分子材料塑化输运设备的工作机理和成型过程与传统的螺杆加工设备完全不同，从机理上解决了传统聚合物成型加工设备物料经历的热机械历程长、能耗高的问题。研究基于拉伸流变的聚合物塑化输运过程及机理，深入探讨其能耗特性，对基于拉伸流变的聚合物成型加工理论的发展和完善具有重要的科学意义与现实意义。本文以基于拉伸流变的聚合物塑化输运设备的基本构成单位叶片塑化输运单元为研究对象，首次比较完整而系统地研究了包括固体输送、熔融、熔体输送过程在内的叶片塑化输运单元中聚合物塑化输运的全过程，并在研究叶片塑化输运单元聚合物塑化输运机理的基础上，建立了叶片挤压系统各个功能区段的能耗模型。本文建立了聚合物固体物料在叶片容腔内输送的物理与数学模型，得到了固体输送段叶片容腔内的压力特性函数，并进一步得到了固体输送过程的能耗特性函数。研究结果表明，由于叶片容腔的容积周期性地增大与减小，在容腔容积缩小的固体压缩阶段，叶片容腔内将建立起很大的压力，迅速压实容腔中的固体物料；固体输送过程的能耗与叶片容腔的几何参数、固体物料的密度、物料与容腔内壁各壁面之间的摩擦系数等因素有关。通过建立叶片容腔内聚合物的熔融过程的物理与数学模型，分析了熔融过程能耗特性，结果发现，叶片容腔固体输送过程对物料的充分压实可以使物料提前进入熔融过程，叶片容腔容积的缩小将强化定子与固体物料之间的热量传递，加速物料的熔融并有助于降低熔融过程的能耗；由于叶片容腔对聚合物物料的输送具有完全的正位移特性，容腔内物料熔融过程的能耗与转子轴的转速成正比。本文还建立了聚合物熔体在叶片容腔内输送的物理与数学模型，得到了叶片容腔内熔体的轴向速度分布、周向速度分布与压力分布，并进一步探讨了熔体输送过程的能耗特性。研究结果发现，叶片容腔中的熔体将在周向与轴向产生拉伸形变，同时容腔内形成的轴向正应力场可以实现对熔体基本不依赖其物料特性的正位移输送；叶片容腔内熔体输送过程的能耗主要发生在容腔的出料阶段，能耗随容腔的输出压力及熔体的黏度的升高而增大，与转子轴的转速成正比。最后利用可视化叶片实验装置和聚合物叶片塑化挤出机分别针对叶片容腔固体输送、熔体输送过程的能耗特性和包括固体输送、熔融塑化、熔体输送的塑化输运全过程的叶片挤压系统能耗特性进行了实验研究，实验结果与理论模型的预测有比较好的一致性。基于拉伸流变的聚合物塑化输运方法及设备是一种全新的聚合物加工理论和设备，本文提出的聚合物叶片塑化输运过程及其能耗的理论模型，为进一步研究聚合物叶片塑化挤出的过程与机理打下了良好的基础，也为聚合物叶片塑化输运设备的推广应用提供了重要的理论依据。