Эластическая турбулентность

Считают, что оптимальным условием шприцевания резиновых смесей является скольжение смеси по червяку и частичное ее прилипание к корпусу экструдера [20]. Следовательно, в этом случае необходимо тонко регулировать адгезионно-фрикционное взаимодействие. Чередование отрывов с прилипанием и так называемое релаксационное скольжение и эластическая турбулентность [21, 22] при больших скоростях обработки в головке экструдера может привести к ухудшению гладкости поверхности шприцуемой резиновой заготовки (например, протектора), нарушению ее сплошности, появлению рваных кромок и других дефектов, т. е. к браку заготовок. [c.79]

Структурные изменения в пристенном слое существенно отличаются от тех, которые происходят в процессе течения в основной массе струи. Возникающие напряжения могут приводить к периодическому проскальзыванию пристенных слоев, что влечет за собой проявление нестабильности потока. В больщинстве случаев такая нестабильность проявляется по причине 5-6-кратной деформации, развивающейся в результате сдвига, и возникающих при этом нормальных напряжений. Необходимо отметить, что увеличение длины капилляра / ослабляет нестабильность процесса истечения концентрированных растворов и расплавов полимеров. Нарушение установившегося течения и профиля скоростей, которое выражается в искажении формы струи жидкости, вытекающей из капилляра, определяется как эффект эластической турбулентности . Область проявления эластической турбулентности соответствует увеличению эффективной скорости сдвига. Эта область смещается в сторону больших X и у при ослаблении входовых эффектов, при удлинении капилляра, при снижении г эф. [c.182]

Область появления эластической турбулентности определяется [c.182]

Какие физические факторы обусловливают явление эластической турбулентности [c.205]

О третьем механизме прекращения течения мы упоминали в гл. V в связи с эластической турбулентностью. Этот механизм обычно наблюдается при капиллярном (т. е. сдвиговом) течении, но в действительности также не связан с геометрией течения, а обусловлен накоплением высокоэластической деформации, которое может происходить и при сдвиговом, и при продольном течении. Наглядно такой процесс можно себе представить не как относительно резкий релаксационный переход из одного структурно-жидкого (вязкотекучего) состояния в другое (высокоэластическое), а как постепенное превращение жидкости в каучук в какой-то момент возвращающая энтропийная сила (см. гл. П1 и IV) становится равна внешней деформирующей и течение останавливается или становится существенно нестационарным. [c.222]

С введением наполнителей заметно меняется характер течения эластомеров, возрастает аномалия вязкости и тем значительнее, чем активнее наполнитель, возрастают критические значения напряжения и скорости сдвига, т. е. т и ук> при которых наблюдается эластическая турбулентность и неустойчивое течение. В табл. 1.2 приведены для примера реологические характеристики резиновых смесей, содержащих 50 масс. ч. технического углерода различных типов. [c.28]

Следует подчеркнуть, что это явление связано с температурой материала, давлением в головке червячной машины и со скоростью течения материала по профилирующему каналу. В отечественной литературе это явление имеет более точное название эластическая турбулентность . [c.34]

При больших вязкостях вискоз и высоких скоростях истечения наблюдается образование спиралевидных скрученных струй. Типичный пример такой струи приведен на рис. 7.14. Это явление хорощо изучено при течении расплавов полимеров [23] и получило название эластической турбулентности [24], так как оно связано с эластическими свойствами жидкостей. Причиной эластической турбулентности является периодическое проскальзывание [c.176]

В целом все явление называют эластической турбулентностью , или неустойчивым течением . Последнего термина мы будем придерживаться в дальнейшем. Проблема неустойчивого течения неоднократно являлась предметом экспериментального и теоретического исследований. Изучению этого специфического для полимеров явления посвящено довольно много работ, подробный обзор которых можно найти в работе А. Я- Малкина и А. И. Леонова и в работе Уайта с сотр [c.96]

Головка экструдера — это профилирующий инструмент, придающий необходимую форму струе полимера, выдавливаемой из машины. От степени совершенства конструкции головки в значительной мере зависит точность поперечных размеров экструдируемого изделия и качество его поверхности. В соответствии с этим назначением конструкция головки должна удовлетворять следующим требованиям I) конструкция головки должна обеспечивать трансформирование поперечного сечения потока с целью придания ему формы, соответствующей сечению экструдируемого изделия 2) конфигурация профилирующей щели головки должна быть выполнена с учетом искажений формы струи, возникающих в результате высокоэластического восстановления 3) геометрические размеры профилирующей щели и углы выхода должны обеспечивать возможность работы с максимальными значениями производительности, при которых еще не наблюдается эластической турбулентности 4) конфигурация каналов головки должна исключать образование в ней зон застоя 5) головка должна обладать достаточным сопротивлением, чтобы на выходе из червяка создавалось противодавление, обеспечивающее качественное смешение и гомогенизацию полимера 6) конструкция профилирующих органов головки должна быть достаточно жесткой, чтобы прк любых рабочих давлениях [c.315]

Геометрические размеры профилирующей щели и углы входа должны обеспечивать возможность работы с максимальными значениями производительности, при которых еще не наблюдается эластической турбулентности . [c.284]

П1.5. Дробление поверхности экструдата ( эластическая турбулентность ) --106 [c.4]

III.5. ДРОБЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЭКСТРУДАТА ( ЭЛАСТИЧЕСКАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ ) [c.106]

Наблюдая за истечением полимера из насадки круглого и прямоугольного сечения, можно заметить, что при некотором значении скорости сдвига, которое в дальнейшем мы будем называть критическим, цилиндрическая форма струн экструдируемого полимера нарушается, и на ее поверхности появляются вмятины и утолщения [185—190]. Изменение поверхности вытекающей из насадки струи связывают с началом неустойчивого течения. Для описания этого эффекта в литературе применяют различные термины применительно к слабо выраженным дефектам — это матовость , акулья кожа , апельсиновая кожура применительно к периодическим дефектам — поверхность бамбука , винт для очень сильных искажений струи — разрушение или дробление поверхности расплава . В целом все явление называют эластической турбулентностью или неустойчивым течением . Последнего термина мы будем придерживаться в дальнейшем. [c.106]

Используя метод капиллярной вискозиметрии, можно получать кривые течения (кривые зависимости скорости сдвига от напряжения сдвига или эффективной вязкости от скорости сдвига, представляемые обычно в логарифмических координатах), оценивать температурные коэффициенты вязкости и энергию активации вязкого течения, степенные константы уравнения Оствальда-де-Вилла, определять критические скорости и напряжения сдвига, соответствующие наступлению нерегулярного течения или эластической турбулентности , величину усадки или эластического восстановления (степень разбухания экструдата). Наиболее распространенным методом измерения усадки У и разбухсшия экструдата d/D является гравиметрический. Метод заключается во взвешивании отрезка экструдата определенной длины и сравнении полученной массы Рэ с расчетной Рр [c.448]

При достаточно высоких скоростях сдвига в такой системе возникает явление эластической турбулентности при течении, заключающееся в том, что группа молекул, образуя нечто подобное единому кластеру, начинает вращаться и деформироваться как единое целое (рис. 9). Конны макромолекул или петли, выступающие из этой единой группы, образуют вокруг кластера бахрому. Если небольшая группа макромолекул образует переплетения с такой бахромой, причем в движении будут участвовать одновременно два или более кластеров, то резко возрастает усилие, растягивающее группу макромолекул, как это показано на рис. 9 в областях А и Б. Именно этот пучок макромолекул, растянутых вращением соседних кластеров, образует ядро, способное сформировать фибриллярный кристалл. Предлагаемый [c.137]

Явление нарушения регулярности потока получило название эластическая турбулентность [38, 39]. Этот термин отражает как сам факт нарушения ламинарности течения полимера, так и причину этого явления — высокоэластичность полимеров. Было показано, что эластическая турбулентность при течении расплавов по- [c.84]

В профилирующих отверстиях развиваются высокие скорости и напряжения сдвига, поэтому существует опасность возникновения эластической турбулентности, искажающей профиль изделия. При наступлении эластической турбулентности на поверхности экструдатов появляется ярко выраженная винтовая линия [51]. [c.91]

Для данной смеси и данного мундштука критическое значение давления (появление эластической турбулентности) перед профилирующим отверстием не зависит от скорости истечения и температуры. [c.91]

Для коротких мундштуков диаметр экструдата при эластической турбулентности резко увеличивается с повышением давления, так как возрастает доля входовой высокоэластической деформации, релаксирующей за выходным отверстием. Влияние ограничивающих стенок отверстия сказывается на направлении деформации. В длинных мундштуках результатом релаксации является уменьшение диаметра экструдата. Следует, однако, отметить, что вязкоупругое поведение каучуков и резиновых смесей характеризуется не одним параметром, а широким спектром времен релаксации, поэтому даже при общем ламинарном характере течения может возникнуть эластическая турбулентность в отдельных микрообъемах. [c.92]

Промышленные резиновые смеси обычно имеют высокое содержание наполнителя, поэтому при их профилировании ярко выраженная эластическая турбулентность наблюдается сравнительно редко и можно ограничиться оценкой влияния различных параметров на усадку. [c.92]

Исследование влияния реологических свойств смесей на их поведение при профилировании [51, 53] показало, что качество экструдатов не связано непосредственно с вязкостью профилируемых смесей, а определяется в основном их высокоэластическими свойствами. Так, при определенных соотношениях между содержанием наполнителя и пластификатора для СКН-26М (3 1) смеси с различным содержанием наполнителя имели одну и ту же вязкость. С увеличением содержания сажи в смесях СКН-26 диаметр экструдата уменьшается при одновременном улучшении качества поверхности. Особенно резко улучшается качество экструдатов смесей при содержании наполнителя 40—60 масс. ч. Если содержание сажи менее 30 масс, ч., то во всем диапазоне скоростей и температур профилирования резиновых смесей наблюдается эластическая турбулентность. В смесях СКН-26 с 40 масс. ч. сажи для каждого мундштука установлено определенное критическое давление, выше которого наблюдается эластическая турбулентность. Когда содержание сажи в смеси превышает 60 масс, ч., во всем диапазоне скоростей и температур профилирования не удается достигнуть эластической турбулентности. [c.93]

Более гладкая поверхность характеризует более технологичную смесь. Резкое ухудшение состояния поверхности смеси обычно связано с накоплением обратимой упругой деформации, превышающей определенный уровень, и развитием процесса эластической турбулентности. [c.99]

Для оценки процесса шприцевания, в частности для оценки появления эластической турбулентности, Уайт предлагает три безразмерные параметра Ке — критерий (число) Рейнольдса Ктлг — критерий (число) Вайссенберга Ку — критерий вязкоэластичности. [c.37]

Показано [34], что увеличение содержания активного и особенно структурного технического углерода ведет к уменьшению эластической восстанавливаемости. смеси. При одинаковых дози- ровках усадка смесей, наполненных вы oкo тpyктypны vI техническим углеродом, меньше усадки смесей, наполненных техническим углеродом пониженной структурности [34]. Наполненные смеси, характеризуются большой устойчивостью потока при шприцевании и увеличении критического напряжения сдвига, после которого возникает эластическая турбулентность. Аномальное поведение смесей на вальцах менее вероятно для наполненных техническим углеродом смесей эластомеров. [c.33]

Если рассматривать процесс смешения и пренебречь неизотер-мичностью, эластической турбулентностью и восстановлением, то для смесителя данной конструкции получим [c.48]

При сдвиговой деформации вискоз, как любых упругих тел, возникают нормальные напряжения. Они являются причиной ряда явлений, наблюдаемых у вязкоупругих жидкостей, и в том числе у вискоз. Это — подъем раствора вдоль вертикально вращающегося цилиндра (эффект Вейсенберга), расширение струй (эффект Баруса), нарушение равномерности течения струй (эластическая турбулентность). Схема возникновения нормальных напряжений показана на рис. 5.16. Элементарный объем подвергается простому сдвигу. Деформация у = а(Ь. При этом возникает касательное напряжение X и вследствие упругости материала —три нормальных составляющих — Рц, Р22 и Р33. Составляющая Рц действует в направлении сдвига и проявляется, например, в упрочнении вытекающих струй напряжение Р22 действует перпендикулярно движущемуся потоку и выражается в дополнительном давлении на стенки трубопроводов составляющая Р33 действует перпендикулярно плоскости чертежа и на рисунке не обозначена. [c.124]

Такой критерий был предложен в работе А. Я. Малкина и А. И. Леонова [ДАН СССР, 150, №2, 380 (1963). В этой работе было показано также, что разрушение расплава может быть объяснено развитием эластической турбулентности, возникающей при определенном соотношении сил вязкости и упругости, действующих при течении упруговязких жидкостей типа расплавов полимеров. См. также Г. В. Виноградов, А. Я- Малкин, А. И. Леонов, Kolloid-Z., 191, 25 (1963) Г. В. Виноградов, В. Н. Манин, K olloid-Z, 201, 93 (1965).—Ярил. ред. [c.49]

Для расплава смеси полимеров характерна повышенная эластичность по сравнению с расплавами индивидуальных полимеров. Это наблюдалось неоднократно и наиболее четко показано в работе Хана [190], отметившего повышенное давление на стенки на выходе из капилляра расплава смеси полистирола и полинропилена. Повышенная эластичность расплава смеси полимеров приводит к тому, что нарушение формы струи в результате возникновения эластической турбулентности наступает в смеси при меньших напряжениях, чем в индивидуальных полимерах. Повышенная эластичность смеси полимеров согласуется с большой анизотропией свойств смеси и является, видимо, следствием ориентации в направлении течения не только сегментов макромолекул в каждой фазе полимера, но и самих частиц дисперсной фазы, являющихся новыми релаксирующими элементами, характерными только для двухфазной смеси. [c.48]

А. Я. Малкин и А. И. Леонов предложили для оценки наступления эластической турбулентности эластический критерий Рейнольдса, который представляет собой отношение вязких сил к упругим. По физическому смыслу Кеэл харак теризуется отношением времени релаксации к длительности процесса [38]. [c.86]

Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности (1985) -- [ c.34 , c.37 ]

Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта (1972) -- [ c.96 ]

Энциклопедия полимеров Том 1 (1974) -- [ c.474 , c.480 ]

Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров (1976) -- [ c.84 , c.86 , c.91 , c.92 ]

Кристаллические полиолефины Том 2 (1970) -- [ c.0 ]

Основы технологии переработки пластических масс (1983) -- [ c.0 ]

Основы переработки термопластов литьём под давлением (1974) -- [ c.53 ]

Полиамидные волокна (1976) -- [ c.112 ]

Физико-химические основы производства искусственных и синтетических волокон (1972) -- [ c.119 , c.156 ]

Структура и механические свойства полимеров Изд 2 (1972) -- [ c.176 , c.177 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология