高分子成型加工第三章(共30张PPT)精选.pptxVIP

高分子成型(chéngxíng)加工第三章;由于大多数聚合物熔体的粘度很高，服从幂律函数，在通常情况下为稳态层流(cénɡliú)的流体，为简化分析及计算过程，作以下假设：;一、在圆形流道中的流动(liúdòng);如果聚合物熔体在半径为R的等截面圆管中的流动符合上述假设条件，取距离管中心为r长为L的流体圆柱单元当其在压力梯度(ΔP/L)的推动下移动时，将受到相邻液层阻止(zǔzhǐ)其移动的摩擦力作用，在达到稳态层流后，作用在圆柱单元上的推动力和阻力必处于平衡状态，

即：ΔP(πr2)＝τ(2πrL)则：;由此可以看出，任一液层的剪切力(τr)与其到圆管中心轴线的距离(r)和管长方向上的压力梯度(ΔP／L)均成正比，在管道中心处(r＝o)的剪切应力为零，而在管壁处(r＝R)的剪切应力达到最大值，剪切应力在圆管径上的分布(fēnbù)如下图所示。;在等截面(jiémiàn)圆形流道中流动时：;若圆管的半径(bànjìng)为R，管长为L，于是任意半径(bànjìng)r处流层所受的剪切应力为：;上式表示恒压下流体(liútǐ)在圆管截面上各点的流动速度，也表现出压力降与流动速度的关系。;同时，可以求出流体(liútǐ)在圆管中的体积流率q为：;二、在狭缝(xiáfénɡ)形流道内的流动;流体(liútǐ)所受剪切应力和真实剪切速率关系：;设平行板狭缝通道的宽度为w，高度为2h，在长度为L的一段上存在的压力差为ΔP＝P—Po，如果压力梯度(ΔP/L)产生(chǎnshēng)的推动力足以克服内外摩擦阻力，熔体即可由高压端向低压端流动。在狭缝高度方向的中平面上、下对称地取一宽为W，长为L，高为2h的长方体液柱单元，其在中平面一侧的高为h。;则：;则y处与中心(zhōngxīn)层平行的流层所受到的剪切应力为：;液体在管道中的流速分布、流率、剪应力和剪切速率的分布和量值均与管道中的压力有关。

如果聚合物熔体在半径为R的等截面圆管中的流动符合上述假设条件，取距离管中心为r长为L的流体圆柱单元当其在压力梯度(ΔP/L)的推动下移动时，将受到相邻液层阻止(zǔzhǐ)其移动的摩擦力作用，在达到稳态层流后，作用在圆柱单元上的推动力和阻力必处于平衡状态，

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物料从料筒进入口模时由于熔??粘滞流动，流线在入口处产生(chǎnshēng)收敛所引起的能量损失；

（4）流体(liútǐ)流过锥形管道时除产生剪切流动外，还伴随有拉伸流动。

第二节：聚合物流动(liúdòng)过程的弹性行为及流动(liúdòng)的缺陷

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高分子成型(chéngxíng)加工第三章

以上的讨论都限于聚合物液体因受压力作用(zuòyòng)在管道中引起的一维流动。

则管壁(ɡuǎnbì)处的剪应力：

四、异形(yìxínɡ)狭缝通道中的流动

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液柱单元(dānyuán)受到的推动力为F1＝2WhΔP，

宽度W＝2πR，面R＝(R0+R1)／2，当2πR＞＞R0-R1时，对圆环形(huánxínɡ)狭缝通道中流体的流动进行近似的分析与计算。

管壁(ɡuǎnbì)处r＝R;三、圆环形(huánxínɡ)狭缝通道中的流动;四、异形(yìxínɡ)狭缝通道中的流动;五、聚合物的拖曳流动(liúdòng)和收敛流动(liúdòng);2.锥形通道(tōngdào)中的收敛流动;聚合物流体(liútǐ)在锥形管道中流动时：;第二十一页，共30页。;第二节：聚合物流动(liúdòng)过程的弹性行为及流动(liúdòng)的缺陷;2、端末效应(xiàoyìng)（入口端与出口端）;（1）入口(rùkǒu)的压力降;口模入口处的压力降Δpen被认为是由以下原因(yuányīn)造成的：;在料筒末端(mòduān)转角处，具有次级环形流动，即涡??。;（2）入口(rùkǒu)修正;三种(sānzhǒnɡ)解释：;4、弹性(tánxìng)对层流的干扰;原因：挤压口模对挤出物表面所产生的周期性的张力和流体在管壁上的滑移(时粘时结的间断性流动)的结果(jiēguǒ)。

前者可解释为：管壁处的料流在出口处必须迅速加速到与其他部位挤出物一样高的速度，这个加速度会产生很高的局部应力，这样在管口壁对挤出物时大时小的周期性的拉应力作用下，挤出物表面的移动速度也时快时慢，从而产生了鳖鱼皮症。

后者可解释为：流体在导管中流动时，在管壁处的速度梯度最大，因而大分子的弹性形变也比中心部分大，一旦发生应力松弛时，就必然引起熔体在管壁上周期性的滑移。