Теория и практика экструзии полимеров
СМЕСИТЕЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ С-ОБРАЗНЫХ СЕКЦИЙ ВИНТОВЫХ КАНАЛОВ В ЗОНЕ ВЫДАВЛИВАНИЯ (ДОЗИРОВАНИЯ)
Полное теоретическое описание процессов смешения полимерных материалов в двухшнековом экструдере со встречным вращением шнеков проведено авторами работы (37|. При этом ав - иры исходили также из теории ламинарного смешения, предпо- ■лгающей, что основной движущей силой процесса такого смешении является деформация сдвига.
|
(3.121) |
|
Для расчета величины сдвиговой деформации в винтовых капа* лах С-образных секций по формуле (3.115) необходимо знание компонент у, у, определяемых, в свою очередь, из соответствующих выражений скоростей у у. Скорости сдвига легко определяются дифференцированием со* ответствуюших уравнений, определяющих компоненты скорости потока vи v>v в винтовых каналах С-образных секций двух»! шнекового экструдера. Уравнения (3.38), (3.42) и (3.46) полностью описывают про* цесс течения в винтовых каналах С-образных секций лвухшнско* вого экструдера. Из этих уравнений видно, что указанные ком* поненты скоростей являются функцией координат осей х и у. Следовательно, их дифференцированием по х и у находятся с ко* рости сдвига. Для расчета деформации сдвига в винтовых кана* лах двухшнекового экструдера необходимо знание времен пребывания частиц полимера в зоне дозирования двухшнековых экструдеров. Время пребывания t в зоне дозирования (выдавливания) двух - шнекового экструдера равно: |
|
где /,</ — длина зоны дозирования в аксиальном направлении. Компоненты тензора скоростей деформации легко находятся дифференцированием уравнений (3.38), (3.42) и (3.46) для v^, vM И v>x IIO осям X, у и z |
/ = 4/ /(nDN tgee).
Из-за зависимости компонентов тензора скоростей деформации от координат х и у при количественном анализе процессов смешения необходимо пользоваться, как и в предыдущем разделе, величиной деформации сдвига в октаэдрических площадках, рассчитываемой по уравнению (3.116). При этом среднее значение деформации сдвига в винтовых каналах С-образной секции двухшнековых экструдеров рассчитывается как произведение средней интегральной скорости деформации сдвига на время пребывания.
(ic uicMoe по формуле (3.119). Средняя интегральная скорость ^формации у- равна:
I hW
(ЗЛ22)
О О
т компоненты тензора скоростей деформации, рассчитываемые по урав-
► ... < И21); h, W — глубина и ширина винтового канала С-образной секции.
И ном случае формула (3.116) принимает вил:
1 • ~У)У) + (%) + (Yxx Г + Yху + Yyz + Y" )• (3 |23)
н. шчины средней скорости сдвига Yij, входящие в подкорен - ммражение формулы (3.123), равны:
Y,;=Yi/v (3.124)
< онмсстное решение уравнений (3.121). (3.122) и (3.124) после преобразований приводит к следующему выра
жению для расчета величины обобщенной деформации в винто - ии каналах С-образной секции двухшнекового экструдера:
А
пи*
1)2
ф =
6pKn/)jVcosa
Параметр Ф зависит от геометрии шнека, параметров экстру - •ип полимеров и эффективной вязкости расплава цк в винтовом ► .шале шнека.
