聚合物加工原理.ppt

二、典型流道中的流动等温幂律流体本构方程需去绝对值符号，判定剪切速率的正负号。平行平板关于中平面对称，只需求上或下半部分即可。例求上半部分得：如需要求温度分布，将上述结果代入能量平衡方程，即可求得温度分布。体积流量01有界流动02平行平板间的压力流03典型流道中的流动1有界流动2Q=K△Ps其中，K为口模常数。3结果分析流动的特点和规律结果应用改进研究平行平板间的压力流4二、典型流道中的流动边界条件y=-H/2时，vx=0y=H/2时，vx=u纯拖曳流动，没有压差作用。Hxyu有界流动平行平板间的拖曳流拟定流场dp/dx=0，(△P=0)v=[vx(y),0,0]典型流道中的流动动量方程将牛顿或幂律流体本构方程代入积分vx=Cy+C1有界流动平行平板间的拖曳流二、典型流道中的流动结果：有界流动平行平板间的拖曳流平行平板间的组合流动边界条件y=-H/2时,vx=0y=H/2时，vx=uHxyuL二、典型流道中的流动有界流动拟定流场V=[vx(y)，0，0]三基本方程的无量纲化基本方程的无量纲化几何特征量：流场中具有代表性的几何尺寸。基本方程运动特征量：流场中具有代表性的速度参量。热学特征量：流场中具有代表性的温度。圆管流动中的直径、平行平板流动中两板的距离等。边界静止时，流动的平均速度；边界运动时，边界移动的速度。动力学特征量：流场中具有代表性的力、较重要的应力。平均剪切应力等。流动的入口温度、边界处恒定的温度等。三基本方程的无量纲化连续性方程动量方程能量方程基本方程基本方程的无量纲化三基本方程的无量纲化几何特征量：运动学特征量：动力学特征量：热学特征量：基本方程基本方程的无量纲化三基本方程的无量纲化连续性方程动量方程雷诺数无量纲压力梯度基本方程基本方程的无量纲化三基本方程的无量纲化能量方程Peclet数Griffith数基本方程基本方程的无量纲化雷诺数Re：惯性力与粘性力相对重要性的量度。聚合物熔体流动中，雷诺数很小，认为其属于层流流动。无量纲压力梯度?p：压力与粘性力相对重要性的量度。综合反映了物料流动性质和几何条件与所需动力之间的关系。01无量纲参数在流动状态分析中的含义与应用02基本方程三基本方程的无量纲化基本方程Peclet数Pe：热对流相与传导重要性的量度。熔体流动中Peclet数很大，这表明热对流是熔体流动中重要的热传递形式。对于LH的流道，在主流动方向上主要靠对流传热，而主流动方向上的热传导与垂直于主流动方向上的热传导相比，可以忽略。无量纲参数在流动状态分析中的含义与应用0102三基本方程的无量纲化Griffith数G：它除了反映粘性发热和热传导之间的重要性外，还反映流体内温度变化导致粘度变化的程度，以及从而导致速度变化的程度。因此G的量级可以判定动量方程和能量方程的耦合程度。ABrinkman数Br：表示粘性耗散对温度的影响与边界热传导对温度影响的比值。当G/Br1或更小时，可以把流动当作等温流动。无量纲参数在流动状态分析中的含义与应用B三基本方程的无量纲化基本方程ABGraetz数Gz：主流动方向上的热对流相对于垂直于主流动方向上的热传导的一个重要的度量。A无量纲参数在流动状态分析中的含义与应用B基本方程三基本方程的无量纲化三基本方程的无量纲化基本方程无量纲参数在流动状态分析中的含义与应用运用热传递准数判断流动状态：（1）当G/Br小于1时，流动按等温处理；（2）无论G大小，只要Gz明显小于1，流动为热充分发展，温度的分布在主流方向上不会改变；（3）当1Gz10，热对流与热传导同等重要；（4）当Gz很大，热对流为热传递的主要形式，但是，热传导也不能忽略。01聚合物熔体的流变现象与流变行为02粘性流体的本构方程03粘弹性流体的本构方程第六章聚合物流变性质与本构方程本章主要内容：一聚合物流变现象与流变行为聚合物熔体的剪切变稀聚合物熔体的粘性本构方程一聚合物流变现象与流变行为聚合物熔体的粘性本构方程聚合物熔体的剪切变稀一聚合物流变现象与流变行为聚合物熔体的粘性本构方程聚合物熔体粘性Dilatants(Shearthickening)NewtonianFluidsPs