Расчет зоны дозирования

В основе действия червячных прессов лежит способность полимеров протекать в расплавленном состоянии через узкие каналы под действием выдавливающего усилия .

Зона дозирования находится между зоной плавления и кабельной головкой . Момент исчезновения полимерной пробки определяет окончание зоны плавления и начало зоны дозирования . В зоне дозирования происходит интенсивное наращивание давления и гомогенизация расплава .

Рассмотрим обобщенное течение Куэтта в режиме заданного расхода .

Пусть процесс стационарный , установившийся , неизотермический , среда ньютоновская , течение ламинарное .

 

Уравнение движения в направлении оси z :

 

, где

 

 

Аналогично получаем уравнение движения в направлении оси x

 

Уравнение энергии :

 

 

 

 

Пренебрегаем первым членом .

qv = tyz×gyz + tyx×gyx

. .

 

где ;

 

Получим систему дифференциальных уравнений :

 

 

Граничные условия :

 

где

 

Эпюры скоростей показаны на рис.1

Vo

Vbx

Vbz

Рис.1 Распределение скоростей в канале экструдера в зоне дозирования .

 

При этом должны выполняться следующие условия :

 

 

Для решения данной задачи следует использовать итеррационную процедуру и метод конечных разностей .

Распределение температуры и вязкости расплава полимера по высоте канала имеет вид (см .рис.2,3)

Ниже указаны теплофизические характеристики некоторых полимеров (рис.4,5) .

 

h

T

h

m

Рис.3 Распределение вязкости расплава по высоте канала в зоне дозирования .