Расплавы модели

Подробное рассмотрение изотермического течения между параллельными пластинами позволяет глубже понять, как работают насосы, принцип действия которых основан на динамическом вязкостном способе создания давления. Однако в таких системах течение редко бывает изотермическим. Это объясняется двумя причинами во-первых, расплав полимера является высоковязкой жидкостью, поэтому тепло генерируется во время течения во-вторых, температура стенок канала не только неодинакова, но часто и непостоянна. Оба источника неизотермичности могут влиять на результирующий профиль скоростей, зависящий от температурной чувствительности вязкости (энергии активации вязкого течения). Для степенной модели жидкости эта зависимость может быть выражена в виде [c.315]

Вначале вкратце обсудим некоторые геометрические соотношения, свойственные червякам. Двумя основными геометрическими параметрами, характеризующими червяк экструдера, являются диаметр D, замеренный по наружному размеру гребня, и осевая длина L или отношение длины к диаметру L/D. Обычно это отношение находится в пределах 24—26, хотя иногда бывают червяки с отношением длины к диаметру выше — до 40 или ниже — до 8. Последние обычно встречаются либо в экструдерах для переработки резины, либо в ранних моделях экструдеров для переработки термопластов. Диаметры червяков обычно находятся в диапазоне от 2 до 75 см, но могут быть ниже и выше. Червяк не может быть плотно вставлен в цилиндр из-за трения. Поэтому между гребнем червяка и внутренней поверхностью цилиндра диаметром Оь существует небольшой радиальный зазор б/, равный около 0,2—0,5 мм. Расплав полимера непрерывно течет по этому зазору, играя роль смазки. Диаметр червяка по краю гребня составляет D . = Оь — 26 , Длина одного полного витка гребня, измеренная вдоль оси червяка, называется шагом L . Большинство червяков одночервячных экструдеров является однозаходными с = D . Схема такого червяка представлена на рис. 10.12. Радиальное расстояние между поверхностью цилиндра и основанием червяка называется глубиной канала Я. Основным конструктивным параметром червяков является продольный профиль глубины винтового канала, т. е. Н (г), где z — расстояние. [c.321]

Как плунжерные машины старых моделей для литья под давлением, так и современные литьевые машины с поступательно-вращательным движением червяка создают давление впрыска за счет движения вперед плунжера или червяка, действующего как плунжер и продавливающего расплав в литьевые формы. Давление на переднюю поверхность плунжера зависит от силы, действующей на плунжер, и площади поперечного сечения цилиндра. Его подбирают с учетом свойств полимера, конфигурации литьевой формы и требуемой производительности (см. гл. 14). [c.348]

Хорошее ламинарное смешение достигается лишь тогда, когда в смесителе расплав полимера подвергается большой суммарной деформации. При зтом удается существенно уменьшить композиционную неоднородность материала по сечению канала. Однако особенность профиля скоростей в экструдере заключается в том, что суммарная деформация, накопленная частицами жидкости, зависит от местоположения частиц. Следовательно, степень смешения по сечению канала неодинакова. А значит, и по сечению экструдата следует ожидать определенную композиционную неоднородность. Количественной мерой этой неоднородности могут быть функции распределения деформаций Р (у) и f (у) йу. Проанализируем эти функции для экструдера с постоянной глубиной винтового канала червяка, используя простую изотермическую модель, описанную в разд. 10.2 и 10.3. В гл. 12 рассмотрен процесс смешения в пласти-цирующем экструдере, в котором плавление полимера влияет на вид функций распределения. [c.406]

Основное допущение, на котором основан вывод модели, заключается в предположении о существовании установившегося режима. Далее предполагается, что плавление происходит только на поверхности цилиндра, а образующийся расплав удаляется вследствие существования вынужденного течения твердая пробка однородна, деформируема и непрерывна. Локальные значения скорости движения твердой пробки по винтовому каналу червяка постоянны. Медленные изменения этой скорости, так же как и изменения физических свойств (т. е. плотности пробки), условий процесса (т. е. температуры цилиндра) и размеров (глубины канала), могут быть учтены процедурой счета, который последовательно проводится для участков червяка небольшой длины, расположенных друг за другом. Предполагается также, что физические и теплофизические свойства полимера постоянны, а поверхность раздела пленка расплава — твердая пробка имеет температуру плавления и явно выражена. [c.442]

В зоне дозирования экспериментальные наблюдения неточны вследствие слишком малой ширины твердого слоя или в результате его разрушения. Эти особые условия плавления зависят от режима работы, конструкции червяка и свойств полимера. Профили пробки, показанные на рис. 12.17—12.19, рассчитаны с помощью модели, отличающейся от обсуждавшейся ранее только исключением некоторых упрощающих допущений. В частности, предположение о том, что расплав является ньютоновской жидкостью с постоянной вязкостью, заменено степенным законом, в который введен метод учета влияния температуры. Учтено также влияние радиального зазора между гребнем червяка и цилиндра и влияние кривизны винтового канала. Рис. 12.19 показывает, что в отдельных случаях простая ньютонов- [c.447]

Первый шаг на пути создания такой модели (см. разд. 5.2) состоит в построении ясной количественной картины движения полимера между валками. Вязкоэластический полимер подается в первый зазор в виде лент. Расплав собирается в центральной части зазора и [c.589]

Можно показать, что подобие изотермических течений расплава в тигле и моделирующей расплав жидкости в модели тигля реализуется в том случае, если соблюдено равенство для мо.дели и образца следующих критериев и симплексов [16] [c.48]

Особенность выращивания монокристаллов из расплава состоит в том, что в процессе кристаллизации меняется пространственное расположение и число областей с различным агрегатным состоянием исходного материала (шихты), расплава и монокристалла. Очевидно, что существенно меняется и теплообмен с окружающими поверхностями. При этом следует иметь в виду, что в распределение тепловых потоков определенный вклад может внести скрытая теплота кристаллизации. Все это усложняет создание общей физической модели тепломассопереноса [47]. Поэтому целесообразно весь процесс выращивания монокристаллов разделить на отдельные этапы, для которых проще создать физическую модель. Так, например, в методе Багдасарова целесообразно рассмотреть четыре этапа и, соответственно, четыре состояния кристаллизационной системы [58]. Первый этап — состояние системы от момента перемещения контейнера до начала кристаллизации. Второй этап — равновесие в контейнере между исходной шихтой, расплавом и затравочным кристаллом. Третий этап — полное расплавление шихты в контейнере имеется только кристалл и расплав. Четвертый этап — охлаждение выросшего монокристалла. [c.58]

Если расплав перерабатываемого материала обладает свойствами ньютоновской жидкости, то можно воспользоваться математической моделью политропической экструзии ньютоновской жидкости [уравнения (У.217)—(V.220)]. [c.415]

Гидродинамическая модель расплава. Поле скоростей винтового движения рассчитывалось в предположении, что расплав является ньютоновской жидкостью. Используя метод суперпозиции решений [см. уравнения (III. 185) и (III. 191)], можно показать, что тангенциальное смещение 0 для произвольной частицы зависит от продольного расхода Q и расстояния от входа Z. Так, если внутренний цилиндр вращается, а наружный неподвижен, выражение [c.221]

Круг вопросов, охватываемых этой книгой, ограничен рассмотрением свойств двойного электрического слоя, возникающего на поверхности металла в контакте с раствором электролита или расплавленной солью. Особое внимание уделено ртути в контакте с водными растворами электролитов, так как существующие представления возникли в основном в результате исследования этого частного случая. Рассмотрены, однако, и другие системы (глава VII) полученные данные указывают на то, что дальнейшее изучение свойств двойного электрического слоя на границах типа расплав — жидкий металл откроет новые перспективы в этой области. Развитие представлений протекало довольно медленно, пока термодинамический анализ и простая модель, предложенная Гуи — Чапманом, не устранили существовавшие в течение десятилетий противоречия между теорией и экспериментом. [c.9]

Модель, использованная при выводе двух последних уравнений, может оказаться целесообразной для некоторых твердых растворов. Однако при рассмотрении жидкостей предположение о том, что чистый расплав ВС не имеет вакансий, тогда как чистый расплав АСг имеет 50% катионных вакансий, заведомо ошибочно. [c.219]

В этом разделе сделаны некоторые обобщения, основанные на анализе данных, приведенных в табл. 8.6. Показано, что при современном состоянии экспериментальных исследований для толкования энтропии плавления достаточно простой модели поворотных изомеров. Кроме того, важным оказывается значение изменений плотности упаковки, абсолютное значение плотности упаковки, а также плотность энергии когезии. И наконец, будет показано, что появление в макромолекуле при переходе ее в расплав поворотны изомеров с высокой потенциальной энергией определяет внутримолекулярный вклад в теплоту плавления полимера. Учет всех эти> трех факторов позволяет в некоторой степени понять сущность про цесса плавления и объяснить наблюдаемые температуры плавления полимеров. [c.102]

Для расчета работы гетерогенного образования зародышей используем модель, указанную на рис. 13.7. Из гомогенной фазы а, например, расплава, раствора или газовой фазы возникает на чужеродной подложке Я зародыш (фаза р в виде шарового сегмента с радиусом г). Зародыш введен в расплав и образует с подложкой краевой угол . Для состояния равновесия на основе соотношения Юнга (12.35) можно составить следуюш,ий баланс энергии [c.297]

Необходимость создания методов расчёта коэффициента распределения микропримеси при фазовом равновесии расплав — кристалл определяется, главным образом, практическими потребностями, связанными с широким распространением кристаллизационных методов глубокой очистки веществ. Рассмотрение современных статистических теорий конденсированного состояния [1—6] приводит к выводу о предпочтительном применении с этой целью полуэмпирических теорий, основанных на моделях строения вещества. Однако прямое вычисление коэффициента распределения, связанное со сравнением химических потенциалов микропримеси в жидкой и кристаллической фазах, даёт, ввиду грубости модели, большие погрешности. Этот недостаток можно в значительной мере устранить, применяя так называемую косвенную методику расчёта, связанную с выбором определенного уровня отсчета химического потенциала. [c.47]

Скорость роста кристаллов в модели размытой фазовой границы [198, 199]. По этой модели при малых движущих силах АСу = —ЬЬТ Те фазовая граница расплав — кристалл перемещается послойным механизмом путем последовательного отложения слоев при движении ступеней, а при больших движущих силах — непрерывным образом между этими предельными слу- [c.468]

Рассмотрим процесс молекулярной диффузии, одномерную модель (рис. 1). Неперемешиваемый расплав слева ограничен сечением 1. Пусть каким-то образом удалось создать концентрационный профиль примеси в расплаве, показанный на рис. 1. Вследствие такого концентрационного профиля примесь будет диффундировать слева направо. В одномерной модели диффузии в любой плоскости, параллельной плоскости 1, условия диффузии одинаковы. Для удобства площадь сечения 1 расплава примем за единицу. Коэффициент диффузии примеси в расплаве обозначаем через С течением времени вследствие диф- [c.217]

В процессе плавления, вызванном сжатием, расплав выжимается под давлением твердой фазы. Следовательно, сила, движущая твердую фазу навстречу нагретой поверхности, становится доминирующей переменной, определяющей скорость плавления. Этот процесс плавления играет менее важную роль при переработке полимеров, чем процесс плавления с удалением расплава вынужденным течением. Тем не менее, как показали Стаммерс и Бик [361, при производстве некоторых синтетических волокон, например полиэфирной пряжи, используется именно такой метод плавления на решетке. Плавление на плавящей решетке сопровождается удалением расплава избыточным давлением. Стаммерс и Бик [36] создали следующую приближенную теоретическую модель для процесса плавления такого типа. [c.294]

Механизм плавления в червячных экструдерах впервые был сформулирован Тадмором [22], исходя из описанных ранее визуальных наблюдений. Модель основана на использовании допущения о том, что расплав является ньютоновской жидкостью, а глубина канала мала. Предполагается также, что поперечные сечения винтового канала и твердой пробки имеют прямоугольную форму (см. рис. 12.8). Обозначим ширину твердого слоя X. Одной из основных моделей является расчет профиля твердого слоя X (г). Результаты такого расчета легко проверить экспериментально. Произведение [c.441]

Уравнения (12.2-21) и (12.2-25) являются основными в модели плавления. При этом профиль пробки в обоих случаях зависит только от параметра который по своему физическому смыслу представляет собой отношение интенсивности 1лавления на единице поверхности раздела пробка—расплав (Ф / 1/ 1) к локальному потоку нерасплавленного полимера ( гРз), где —локальное значение плотности твердого полимера. Скорость материала пробки в начале зоны плавления рассчитывается из массового расхода [c.444]

В пластицирующем экструдере можно выделить два самостоятель ные участка транспортировки. Первый участок расположен непо средственно за областью плавления здесь можно применять модели описанные в предыдущем разделе, без какой-либо модификации Кроме того, транспортировка расплава происходит в слое расплава который граничит с твердой пробкой. На этом участке ширина слоя по мере продвижения по каналу увеличивается. Более того, непрерывно увеличивается также и массовый расход находящегося перед толкающей стенкой расплава в результате притока расплава из пленки. Обе эти величины, а также средняя температура пленки расплава могут быть рассчитаны на основании модели плавления. Следовательно, модель движения расплава в зоне дозирования можно использовать для приблизительного расчета локального градиента давления и изменения температуры в пределах малых шагов расчета, используя средние значения локального расхода и локальную ширину слоя расплава [2, 27]. На рис. 12.20 представлены результаты таких расчетов. При этом предполагают, что процесс плавления оказывает сильное влияние на процесс нагнетания расплава, а возможное влияние последнего на плавление пренебрежимо мало. В действительности расплав, находящийся перед пробкой, сжимает ее и создает на ее поверхности тангенциальные напряжения, которые наряду с вязким трением в пленке расплава и силами трения, действующими у сердечника червяка и винтового канала, определяют распределение напряжений в твердой пробке передней стенки. Попытки такого анализа взаимодействия двух фаз, которые в принципе могут позволить прогнозировать деформационное поведение пробки, ее ускорение и разрушения, можно найти в работах [13, 28]. [c.452]

В. Течение в области выхода головки для формования заготовок. Модель течения в конусной области выхода головки для формования заготовок (см, рис. 13,23) построить трудно, поскольку она имеет сложную геометрию и поведение расплава в таком невискозиметрическом течении неизвестно. Рассмотрите течение на выходе из головки как суперпозицию кольцевого течения под давлением в направлении оси 2 и двумерного растягивающего течения с удлинением в 0-направлении. Получите приближенные уравнения тя малого шага расчета по оси г. Кольцевой зазор для шага, равного Дг, составит Rat Нц (усреднение по Дг), Под действием двухмерного растяжения от г до г + Лг расплав полимера растягивается от [ iij/ + + Aii)/21 до Rai+ что приводит к уменьшению его толщины от [c.510]

Теоретический анализ литья под давлением включает все элементы анализа установившейся непрерывной пластицируюш,ей экструзии, а кроме того, осложняется анализом неустойчивого течения, обусловленного периодическим враш,ением червяка, на которое накладывается его осевое перемеш,ение. Для управления процессом литья под давлением важной является зона плавления в цилиндре пластикатора. Экспериментально показано, что механизм плавления полимера в цилиндре литьевой машины подобен пластикации в червячном экструдере [1 ]. На этом основана математическая модель процесса плавления в пластикаторе литьевой машины [2]. Расплав полимера скапливается в полости, образующейся в цилиндре перед червяком. Гомогенность расплава, полученного на этой стадии, влияет как на процесс заполнения формы, так и на качество изделий. В настоящем разделе рассматривается только процесс заполнения формы. Предполагается, что качество смешения и температура расплава остаются постоянными на протяжении всего цикла литья и не изменяются от цикла к циклу. [c.518]

Средняя группа кривых соответствует гибкоцепному полимеру со сверхкритическим значением /о, который может образовывать лишь складчатые кристаллы. Меняя / любым способом, можно перебросить расплав или раствор в верхнюю область, где возможны три фазовых состояния в этом случае кристаллизация из генерированной искусственно нематической фазы снова приведет к образованию КВЦ, хотя в обычных условиях этот полимер кристаллизуется лишь со сложенными цепями и структура волокон (или пленок) оказывается соответствующей модели Хоземана — Бонара — Петерлина со всеми вытекающими отсюда минусами. [c.219]

Выше мы рассматривали структуру аморфных полимеров относительно того, какие конформации принимают в них макромолекулы, какие упорядоченные образования могут в них возникнуть, какие для этого необходимы условия, какими методами можно наблюдать поведение отдельных макромолекул в расплаве или растворе. Основной вывод, к которому пришли исследователи, заключается в том, что аморфный полимер представляет собой совокупность сильно перепутанных полимерных клубков, причем в гомополимерах упорядоченность существует только на масштабах сегмента макромолекулы. Наглядную картину того, что представляет собой расплав гибкоцепного полимера, дают сваренные спагетти (сырые спагетти являются моделью жесткоцепного полимера, их можно проще всего уложить только параллельно). [c.87]

Описанное правило отбора приводит к образованию равновесных КВЦ, без каких-либо растягивающих или барических воздействий на расплав. Равновесным такой рост можно называть еще и потому, что в данных условиях отсутствует принудительное доведение р до критического значения хотя при сближении нескольких закритических по р цепей бифуркация и может произойти, она не вызывается внешними причинами и наступит в равновесном расплаве. Анализ равновесной и максимально достижимой а при равновесном росте КВЦ приводит примерно к тем же результатам, что и для КСЦ, если снова пользоваться моноцепочечной моделью но теперь эта модель уже не может быть корректной, ибо по определению для нуклеации КВЦ нужно несколько цепей. [c.104]

Используя изотермическую модель экструзии ньютоновской жидкости, Кирби сопоставляет влияние угла подъема винтового канала на величину производительности зоны питания (сплошные кривые на рис. У.57) и дозирования (пунктирная кривая на рис. У.57). Сопоставление этих кривых показывает, что существует область значений угла ф, в пределах которой производительность зоны питания превышает производительность зоны дозирования. Дальнейшее же увеличение угла подъема винтового канала за предел ц> = 22° 48 приводит к тому, что производительность зоны дозирования оказы вается больше, чем производительность зоны питания. Это означает что при работе в области ф 22° 48 канал червяка на участке зоны дозирования не будет целиком заполнен расплавом, поскольку на ходящийся в зоне дозирования расплав будет выдавливаться чер вяком значительно быстрее, чем поступать из зоны питания. [c.316]

Модель процесса заполнения будем строить при следующих упрощающих предположениях 1) расплав, заполняющий полость формы, будем считать ньютоновской жидкостью, поскольку при малых скоростях, соответствующих моменту затвердения, и—>1 2) градиент температур по сечению жидкой фазы будем считать пренебрежи ую малым, поэтому объемный расход и среднюю скорость потока будем вычислять исходя из значения вязкости при температуре на оси потока [c.444]

Расплав как макроскопическая система состоит из большого числа N/ n + 1) гомогенных микроскопических ячеек, объем которых практически равен объёму критического зародыша п. Естественно предположить, что вероятности зарождения центров кристаллизации в микроскопических ячейках одного сорта независимы между собой, малы и имеют одну и ту же непрерывную функцию распределения гиперэкспоненциального типа (83). Вероятность возникновения центров кристаллизации во всёй системе является конечной величиной, вероятность же одновременного зарождения более чем одного центра кристаллизации за малый промежуток времени бесконечно мала. Вероятность зарождения первого центра кристаллизации в указанной выше модели определяется наименее надежной микроскопической ячейкой. При постоянном переохлаждении число ячеек до наступления кристаллизации сохраняется неизменным. В соответствии с теоремой Гнеденко—Гумбеля о предельном распределении для минимального значения группы п положительных величин функция распределения времени ожидания появления первого центра Кристаллизации асимптотически Приближенно подчиняется закону Вейбулла — Гнеденко (90) [c.36]

При изучении параметров массообменного режима работы ванны применяют гидравлическое моделирование протекающих в ней процессов, так как аналогичные исследования на реальных объектах сопряжены со значительными трудностями, и в ряде случаев практически невыполнимы. Исследования, как правило, проводят на холодных моделях, заполненных жидкостью, имитирующей шлак-штейновый расплав. Свойства жидкости и вдуваемого в нее газа характеризуют значениями их плотности и р. В безразмерной форме они представлены соотношениями и (учитывая действие Архимедовых сил) Ар/р ., где Ар = р - р . В качестве характерных размеров надфурменной зоны ванны используют диаметр фурмы и высоту невозмущенной жидкости над срезом ее сопла h , образующие безразмерную переменную параметрического типа Я= hjd . Динамическими параметрами системы являются расход дутья К и его скорость на выходе из фурмы Wg. В относительной форме их представляют, соответственно, в виде удельного расхода газа (газовой нафузки) v = F/F , (где — площадь поперечного сечения ванны) и критерия Фруда Рг = w /gd . [c.463]

Расчеты по математической модели, построенной для однокомпонентной системы, показали, что циклический режим плавления реализуется при превышении высоты погруженной в расплав шихты некоторого критического значения [1]. В этом сл) чае при отсутствии тепловыделения в расплаве, заключенном между зернами шихты, его полная кристаллизация происходит при условии [c.652]

Таким образом, расплав полностью кристаллизуегся в том случае, если время кристаллизации верхних охлажденных слоев расплава меньше времени движения тепловой волны от действующего под слоем шихты источника энергии (электродов). Время продвижения тепловой волны в свою очередь зависит от глубины погруженной в расплав шихты. Расчеты по математической модели, 01шсьшающей затвердевание расплава между частицами шихты и последующее плавление застывшего слоя, показали, что время сущестаоваря [c.652]

Кейс и Мацуо [50] сравнили полученные на основе моделирования расчетные значения параметров двулучепреломления с экспериментальными для нитей, сформованных из расплава полиэтилентерефталата (ПЭТ) и изотактического полипропилена. В первом случае модель оказалась адекватной, так как при рассматриваемых условиях формования расплав ПЭТ застекловывается. Для изотактического полипропилена модель оказалась неприемлемой (см. раздел 8.7). [c.161]

Расплав Свободный объем, определенный нз скорости звука, смЧмоль Модель сжатого газа, см 1моль [c.37]

Удивительно, что какой бы моделью ни описывались свойства, добавление КС1 или Rb l приводит к такому понижению точки замерзания, которое отвечает введению двух новых типов частиц в расплав Mg Ia, хотя ионы С1 в этом расплаве уже присутствуют. Это указывает на то, что в чистом расплавлен ном хлориде магния координационные числа ионов строго фиксированы. [c.277]

Труба 13 смонтирована внутри трубы 12. Полимеризирующаяся масса поднимается по трубе 12, переливается в верхний открытый конец трубы 13, спускается по ней вниз, в вентильное устройство, и поступает в блок шестеренных насосов специальной конструкции (модель НШ-2). Насосы НШ-2 првдавливают расплав полимера через фильеры со щелевыми отверстиями. Выходящие из фильер ленты продукта охлаждаются в водяной бане. Число выдавливаемых лент равно количеству установленных в общем блоке насосов. [c.103]

Детальная модель расплава была предложена Пекхольдом и др. [302] (см. также разд. 4.2.3 и 5.1). В этой модели расплав представляется фазой, содержащей в значительной мере параллелизован-ные молекулы с большим количеством дефектов. Свободная энергия такой системы понижена из-за концентрации дефектов в плоскостях, в которых происходит изменение направления пачек молекул, как показано на рис. 6.33 (меандровая модель). Эта модель согласуется, [c.239]

Исследования проводили на пористом стекле викор (96% SiOa), полученном по той же методике, что и в работе [19]. Были приняты меры по предотвращению попадания парамагнитных частиц в расплав стекла в процессе получения мембран. Для использованных в работе [6] пористых стекол с отличающимися размерами пор этого не удалось достигнуть и предлагаемая модель релаксации неприменима к этим данным. [c.316]