Количественные закономерности течения расплавов и других вязких жидкостей через формующие инструмент

Рассчёт технологического оборудования и формующего инструмента невозможен без использования зависимостей от параметров процессов при переработке. Величина наряжения в различных точках формующего инструмента, скорости потока, расход расплава, скорости сдвига необходимы для определения размеров формующего инструмента.

Тема 3.3. (Продолжение) Течение расплава через плоскую щель. Скорость сдвига. Напряжение сдвига. Расход расплава. Скорость течения.

3.3.2. Тема 3.3. (Продолжение)

3.3.3. Течение расплава через кольцевую щель. Скорость сдвига. Напряжение сдвига. Расход расплава. Скорость течения.

3.3.4. Тема 3.4. Высокоэластические свойства расплава.

3.4.1. Проявление высокоэластичности при неустановившимся течении расплава. Модуль высокоэластичности. Формула Лоджа.

Тема 3.4 (Продолжение)

3.4.2. Течение расплава в канале при наличии входовых потерь. Линии тока. Проявление высокоэластичности на входе и выходе из формующего инструмента. Давление на выходе.

3.4.3. Эластическая турбулентность.

3.4.4. Эффект Барруса. Коэффициент разбухания расплава.

3.4.5. Эффект Вассенберга.

Определение параметров течения расплавов через плоскощелевую головку Плоскощелевая головка представляет собой канал прямоугльного сечения, переменной высоты и ширины, в зависимости от требуемых размеров выходного изделия.

Рассмотрим течение расплава происходящее между двумя параллельными пластинами, нижней и верхней, образующими плоскую щель, шириной В и высотой Н. Движение расплава вдоль оси у происходит за счёт градиента давления. Оно постепенно снижается от Р₀ в начале канала, до Р в его конце.

Напряжение, возникающее в плоской щелевой головке можно изобразить эпюрой, в виде прямоугольника, при этом максимальное напряжение имеет место на стенки щели, а минимальное в середине потока. Эпюр скоростей расплава, по высоте щели, имеет вид параболы, с максимальным значением скорости в центре и нулевым значением на стенки щели.

Напряжение сдвига Н

Величина напряжений, возникающих по высоте щели, будет пропорциональна градиенту давления.

При этом предполагается, что градиент давления постоянная величина. Интегрируя в пределах от 0 до Т и от 0 до Н/2.

Скорость потока Vy

Как известно, скорость потока движущегося расплава в направлении у.

Разделяя переменные и проводя неопределённое интегрирование, получаем:

Для аргумента постоянной "С" принимаем во внимание:

По этому:

Подставляя значение константы в (7).

Максимальная скорость потока численно равна выражению (11), имеет место при Z = 0, то есть в центре потока. Зная напор DР, длину канала формующего инструмента Dу, ширину канала Н, и вязкость h, нетрудно вычислить скорость потока.

3. Расход расплава истекающего из плоскощелевой головки Q? см³/с

Объём расплава вытекающего из головки: