На главную

Статья по теме: Коаксиальных цилиндров

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Ротационный вискозиметр состоит из двух коаксиальных цилиндров, в пространство между которыми заливается исследуемая жидкость. Наружный цилиндр — неподвижный и закрепляется на крышке прибора. Внутренний цилиндр связан со шкивом, приводящимся во вращение под действием груза. Работу на приборе проводят в соответствии с инструкцией.[3, С.158]

Рассмотрим очень упрощенный идеализированный смеситель закрытого типа, состоящий из двух коаксиальных цилиндров бесконечной длины с коротким участком, моделирующим узкий зазор (см. рис. 11.20, а). Пренебрегая кривизной канала (H/R -С 1), можно рассмотреть течение в прямоугольных координатах, как показано на рис. 11.20, б. Рассмотрим течение жидкости в зазоре между бесконечной верхней пластиной, движущейся с постоянной скоростью относительно нижней пластины, и выступом на нижней пластине. Такая геометрическая конструкция очень напоминает экструдер, работающий по принципу ступенчатого опорного подшипника (см. разд. 10.4).[2, С.403]

Увеличение площади поверхности раздела и перераспределение ее элементов, обеспечивающие эффективное смешение, зависят от начальных условий: от исходной ориентации поверхности раздела и исходного расположения ее элементов. При одноосном сдвиговом течении оптимальной является ориентация перпендикулярно направлению сдвига (см. разд. 7.9). Это хорошо видно на примере смесителя, состоящего из коаксиальных цилиндров, изображенного на рис. 11.3. В случае а частицы диспергируемой фазы не пересекают все линии тока и вся поверхность раздела параллельна направлению деформации сдвига. Смешения не происходит совсем, несмотря на наличие деформации, возникающей при вращении одного из цилиндров. В случае б частицы диспергируемой фазы пересекают все линии тока и поверхность раздела перпендикулярна направлению деформации сдвига. При этом может быть достигнута любая требуемая[2, С.372]

При псевдослучайном характере смешения, необходимом для равномерного распределения элементов поверхности раздела внутри системы, направление сдвига также непрерывно изменяется, компенсируя до некоторой степени неблагоприятное влияние одномерного сдвига. Са и др. [3] предложили ряд методов повышения эффективности смешения при одномерном сдвиге. Они усовершенствовали смеситель, состоящий из коаксиальных цилиндров, создав электростатическое поле между цилиндрами. Если вязкость компонентов достаточно мала, то за счет электростатического поля поверхность раздела приобретает волнообразную форму, благодаря чему последняя стадия смешения дополнительно интенсифицируется.[2, С.375]

Мы рассмотрели две крайние разновидности течения; упорядоченное течение с регулярными линиями тока в коаксиальных цилиндрах и псевдослучайное вихревое течение в смесителях непрерывного и периодического действия. Между этими двумя крайними случаями есть много других реализуемых на практике сложных видов течения, поддающихся теоретическому анализу. Некоторые из них, например течение в зазоре между коаксиальными цилиндрами с встроенными планетарными роликами, исследовал Шерер [10]. При течении движутся все четыре стенки, и картина течения подобна той, которая наблюдается в двухчервячном экструдере с взаимозацепляющимися червяками. (Такие устройства применяют в одно-червячных экструдерах для интенсификации смешения.) В этом случае осевое течение накладывается на тангенциальное. Для определения смесительного воздействия в центр камеры впрыскивали окрашенную жидкость (метку) и следили за ее перемещением, за увеличением площади поверхности раздела, а также за распределением элементов поверхности раздела внутри системы. Начальное расположение метки таково, что она пересекает все линии тока, так же как в случае коаксиальных цилиндров (см. рис. 11.3, б), но в данном случае можно ожидать более благоприятного распределения элементов поверхности раздела и при не столь благоприятном исходном расположении диспергируемой фазы.[2, С.373]

Пример 11.2. ФРД для смесителя, состоящего из коаксиальных цилиндров.[2, С.376]

Рис. 11.5. Смешение сырой композиции для изготовления линолеума в смесителе, состоящем из коаксиальных цилиндров:[2, С.376]

Ротационная вискозиметрия. Это испытание состоит в осуществлении кругового сдвигового течения 'материала с постоянной скоростью в тонком кольцевом слое (в зазоре коаксиальных цилиндров) и измерении при этом крутящего момента. К преимуществам метода ротационной вискозиметрии, который наиболее часто используется для оценки пластоэластических (упруговязких) свойств каучуков и резиновых смесей [6*6], относятся*[4, С.56]

Механизм возникновения высоких напряжений сдвига в неньютоновской жидкости'был рассмотрен Боленом и Коллвелом ,[30]. Они анализировали работу так называемого идеального смесителя, состоящего из двух коаксиальных цилиндров, один из которых вращался и имел выступ шириной г, расположенный >по образующей. Основная часть кольцевого канала длиной Z между цилиндрами имеет высоту Я, а часть над 'выступом — высоту h. Все рассмотрение ведется на единицу длины смесителя, перпендикулярную к плоскости (рис. 3.16).[4, С.132]

Полный гидродинамический анализ смесителя Бенбери слишком сложен. В работе [38] предпринята удачная попытка моделирования процесса смешения с использованием компьютера. В настоящем разделе приведен только анализ идеализированной системы, состоящей из коаксиальных цилиндров (рис. 11.20, а), подобно тому, как это было сделано Буленом и Колвеллом [28], а также Мак-К.елви [5]. Такая система позволяет понять особенности диспергирующего смешения, осуществляемого во всех обычных смесителях интенсивного смешения.[2, С.403]

Наличие градиента давления приводит к неоднородному распределению скоростей сдвига. Поэтому мы вправе ожидать, что неньютоновский характер течения полимерной жидкости будет оказывать влияние на ФРД, а следовательно, и на качество смешения, что и наблюдается в смесителе из коаксиальных цилиндров, где кривизна канала обусловливает неоднородность распределения скоростей сдвига. Исследуем это явление на примере.[2, С.381]

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



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
2. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
3. Кузнецов Е.В. Практикум по химии и физике полимеров, 1977, 256 с.
4. Вострокнутов Е.Г. Переработка каучуков и резиновых смесей, 1980, 281 с.
5. Малкин А.Я. Методы измерения механических свойств полимеров, 1978, 336 с.

На главную