Статья по теме: Диссипативного разогрева

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Задача диссипативного разогрева ньютоновской жидкости, свойства которой зависят от температуры, была решена Турайэном и Бердом [12]; первое числовое решение получено Геррардом, Стейдле-ром и Эпплдорном [13]. Турайэн методом возмущений решил для степенной жидкости (вязкость и теплопроводность которой зависят от температуры) задачи о течении Куэтта, течении в коническом зазоре и течении между параллельными пластинами [14]. Моретт и Гогос [15] численными методами решили задачу о течении в капилляре расплава ПВХ с уменьшающейся вследствие термодеструкции вязкостью. Для этой системы уравнения энергии и движения имеют вид:[1, С.468]

В этих уравнениях Вг — модифицированное число Бринкмана, которое является мерой интенсивности диссипативного разогрева; М — величина, пропорциональная отношению тепловой энергии, необходимой для плавления полимера, к тепловой энергии, необходимой для нагрева расплава до температуры Т0. Если последняя величина мала, то М будет велико и конвективными членами в урав-[1, С.286]

Наконец, модель Гаскелла носит изотермический характер, хотя при каландровании наблюдаются значительные температурные перепады, являющиеся следствием диссипативного разогрева и теплопередачи от обогреваемых валков. Торнер [18] приводит экспериментальные данные, полученные Петрушанским [19] при каландровании бутадиенстирольного каучука на лабораторном каландре с валками размером 12 X 32 см. Схематическое изображение экспериментально полученных профилей температур приведено на рис. 16.4. Характерной особенностью полученных температурных профилей является наличие двух максимумов недалеко от поверхностей валков, возникающих вследствие взаимного наложения процессов теплопередачи к поверхности валков и тепловыделений вследствие вязкого трения, максимальная интенсивность которых[1, С.594]

Отсюда следует, что изменение температуры элемента движущейся жидкой среды определяется суммой подведенного к элементу или отведенного от него тепла и интенсивности диссипативного разогрева внутри элемента. Из практических соображений в смесительных устройствах обычно поддерживают относительно невысокую температуру, чтобы избежать перегрева полимерного материала. С другой стороны, как показано в разд. 1 1 .6, для диспергирования в определенных зонах внутри смесителя необходимо поддерживать высокие напряжения сдвига. Из уравнения (11.3-18) видно, что для выполнения этого требования надо обеспечить интенсивный отвод тепла при смешении. Для полимерных систем, характеризующихся низкой теплопроводностью, это не простая задача. Конструкция смесителя должна обеспечивать не только тщательный контроль температуры поверхности, но также и максимально возможное отношение площади поверхности смесителя к его объему.[1, С.382]

Расплав отводят из зоны плавления, чтобы избежать термической деструкции, уменьшая время пребывания расплава в области с высокой температурой, предотвратить дальнейшее выделение тепла во всем объеме расплава за счет диссипативного разогрева поспособствовать ламинарному смешению и термической гомогенности расплава.[1, С.302]

Предположим, что реальное течение моделируется потоком, в котором на участке длиной Дл^ температура расплава остается неизменной, а поле скоростей удовлетворяет условиям, наблюдающимся при изотермическом течении. При переходе к следующему участку длиной &хш температура расплава изменяется скачком так, что теплосодержание расплава оказывается равно сумме (или разности) двух тепловых потоков: диссипативного разогрева и теплообмена через стенку. При этом также скачкообразно изменяются и все термодинамические функции. В этом случае имеем[2, С.176]

Теоретический анализ такого способа плавления затруднен, потому что необходимо рассматривать не только вопросы теплопроводности, но и распределение напряжений в сжатой пробке, состоящей из отдельных частиц полимера при неодинаковой температуре и сложной внешней нагрузке. Как указывалось в разд. 8.9, анализ даже сравнительно простой схемы нагружения изотермической пробки представляет значительные трудности. Тем не менее, поскольку преимущества диссипативного разогрева и плавления при смешении, характеризующегося высокими скоростями и низкой температурой расплава, очевидны, необходимо в ближайшем будущем разработать методы для его теоретического анализа.[1, С.298]

Конечной целью является получение высокой производительности и высокого давления, которое необходимо на стадии формования (течения в головке). Анализируя уравнение (10.3-2), можно оценить возможности и ограничения, присущие каждой из входящих в него переменных, для достижения этой цели. Скорость V0 пропорциональна частоте вращения. Увеличение N приведет к увеличению как Q, так и Р2- Однако имеется практическое ограничение роста N, связанное с природой расплава полимера. Высокая частота вращения означает большие скорости сдвига, что может привести к механической деструкции материала из-за высоких напряжений сдвига, перегреву и подгоранию вследствие диссипативного разогрева или даже скольжению по твердой границе. Поэтому обычно конструкторы ограничены в использовании этого рабочего параметра как средства увеличения производительности. Обратимся теперь к конструктивным параметрам.[1, С.319]

Схема капиллярного вискозиметра приведена на рис. 6.1. Особое внимание обычно уделяют обеспечению однородного поля температур и исключению потерь на трение между плунжером и цилиндром. Эксперименты проводят либо в режиме постоянного давления, либо в режиме постоянного расхода. При очень малых значениях расхода нельзя пренебрегать действующими на вытекающий экструдат силами поверхностного натяжения, силами тяжести и трением между поршнем и цилиндром. Поэтому при малых расходах значения вязкости оказываются завышенными. Капиллярная вискозиметрия позволяет определять вязкость до скоростей сдвига, при которых начинается дробление расплава (см. разд. 13.2). При высоких скоростях сдвига дополнительные осложнения возникают из-за интенсивного диссипативного разогрева (см. разд. 13.1).[1, С.162]

также о моделировании диссипативного разогрева в капилляре, плоской щели и кольцевой головке. Их метод напоминает метод Геррарда, Стейдлера и Эпплдорна [13]. При этом в качестве граничных условий на стенке головки были выбраны условия, промежуточные между изотермическими и адиабатическими: —k (дТ/дг) = = h (Т — Т0), где Т0 — температура корпуса, которая отнюдь не является температурой поверхности раздела стенка—расплав, а также не является температурой расплава на входе. Некоторые из этих результатов для расплава АБС-пластика (Cycolac Т) представлены на рис. 13.9—13.11. Отсюда можно сделать следующие выводы. 1. При средних и высоких скоростях сдвига течение расплава в капилляре действительно сопровождается значительным увеличением температуры, обусловленным диссипативным разогревом. Это обстоятельство следует учитывать при экструзии термочувствительных полимеров, подверженных термодеструкции, и особенно в тех[1, С.469]

екая модель обеспечивает приемлемую точность расчета, хотя при этом интенсивность плавления оказывается несколько завышенной (ср. с Задачей 9.5). Отметим, что расчетная кривая приближается скорее к темным точкам (которые соответствуют измеренной ширине пробки у пленки расплава), а не к светлым, соответствующим ширине пробки у сердечника червяка. Как показали эксперименты, ширина пробки у сердечника червяка снижается в результате наличия циркуляционного течения в слое собравшегося перед стенкой расплава. В описанной модели процесса плавления обоснованное беспокойство вызывает предположение о постоянстве вязкости, тогда как на самом деле следует ожидать значительного ее изменения вследствие существенного изменения температуры. Зависимость интенсивности плавления от диссипативного разогрева в случае степенной жидкости описывается уравнением (9.8-53). Соответствующее выражение для Ф, учитывающее теплопроводность, имеет вид[1, С.448]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь