聚合物流体入口自然收敛半角和涡流长度比方程的建立和初步验证

入口收敛流动是聚合物流体黏弹特性的重要表现,流体入口自然收敛半角和涡流长度比是表征入口收敛流动的重要参数。对已提出的基于等效思想和最小能原理推导的在圆形流道的入口收敛流动方程进一步分析,引入黏度因子,提出了流体的入口自然收敛半角和涡流长度比的方程。结果表明,基于推导的方程对流体入口自然收敛半角和涡流长度比的预测与实验数据相符。随着Bagley校正因子的增加,流体入口自然收敛半角减小,涡流长度比增加。随着流道收缩比的增加,流体入口自然收敛半角先增大,然后几乎保持不变,而涡流长度比随着流道收缩比的增加而减小。     

聚合物流体入口收敛流动的数值模拟

聚合物流体从大截面流道进入小截面流道时产生的入口收敛流动,是工业中常见的流型之一。基于聚合物流体入口收敛边界流线方程,应用MATLAB对入口收敛流动进行了数值模拟,讨论了Bagley校正因子(e)、非牛顿指数(n)、流道收缩比(λ)等因素对入口收敛流线和入口自然收敛半角(α0)的影响。结果表明:在一定的条件下,入口收敛边界流线的半径r随着e的增加而增大,但随着n的增加而减小,而λ对入口流型的影响不明显;另外α0随着e的增加而减小,但随着n的增加而增大,α0与λ之间呈非线性关系。模拟结果与实验观测较为接近。     

非牛顿流体自然收敛半角方程的实验验证

引言非牛顿流体从大截面流道进入小截面流道时形成的收敛流动，是工业过程中常见的流型，如石油输运、聚合物加工过程等．流体的自然收敛角定量地描述了流体在流道入口前区的流动形态．在先前的工作中，作者应用最小能原理，导出非牛顿流体自然收敛半角方程式中，e是Bagley校正因子，n是非牛顿指数，是与流体的粘附性能有关的系数．聚合物熔体属于典型的非牛顿流体．本工作中，拟在考察聚乙烯熔体于毛细管挤出过程中流变行为的基础上，对方程（2）作初步验证1实验1.1原材料选用高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）作为试样材料…     

NR/炭黑混炼胶平入口收敛流动的二维有限元模拟

应用ANSYS软件对NR／炭黑混炼胶的平人口收敛流动进行二维有限元模拟。分析了在不同初始速度(vi)下流道内速度分布、延伸速率、剪切速率以及流体自然收敛角的变化．结果显示，流体自然收敛半角随着的增大而减小；剪切速率则随着v0的增大而呈非线性提高；延伸速率于入口处达到最大值。     

短玻纤增强聚丙烯材料流变性能

利用双料筒毛细管流变仪,测得不同玻纤含量的短玻纤增强聚丙烯材料在不同剪切速率下不同长径比口模的压力降。对比Bagley校正法及零口模校正法得到的入口压力降之间的差别,研究玻纤含量、剪切速率对入口压力降、非牛顿指数及表观剪切黏度等流变参数的影响。结果表明:与Bagley校正法相比,零口模校正法更加可靠;短玻纤增强聚丙烯材料属于假塑性流体,存在剪切变稀行为;随玻纤含量增高,所测得的入口压力降增大,计算得到的熔体的表观剪切黏度也增大,熔体的非牛顿指数降低。     

聚合物流体平入口收敛流型的理论分析

对前文发表的非牛顿流体平入口收敛流动的边界流线微分方程进行了分析，求出了当非牛顿指数n=1／3时的入口收敛边界流线方程，及其与n≠1／3时边界流线微分方程的关系。在此基础上，建立了n=1／3时的聚合物流体自然收敛半角方程和收敛区长度方程，并讨论了影响入口流型的主要因素。     

NR/SBR混炼胶挤出流动中自然收敛角的计算

考察了ＮＲ／ＳＢＲ共混胎面胶在毛细管挤出流动中的末端效应、基于以前的工作［１］提出了粘弹性流体自然收敛半角方程，并估算了试样在挤出条件下的人口自然收敛角（２α０）。结果表明，２α０值随着温度的升高而有所增大．随着剪切速率的增加而减小。     

聚乙交酯及聚乙丙交酯的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了聚乙交酯(PGA)和聚乙丙交酯(PGLA)的流变性能,分析了剪切速率、温度对聚合物流体流动曲线、非牛顿指数、流动活化能等的影响。结果表明:PGA和PGLA都属于非牛顿型假塑性流体,随着温度的提高,PGA和PGLA的表观粘度降低,非牛顿指数逐渐增大。PGA和PGLA的流动活化能均随着剪切速率的增加呈下降趋势,PGLA流体对剪切速率更敏感,而PGA流体对温度更敏感。     

丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的流变性能

用毛细管流变仪测试了丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA）树脂的表观黏度、黏流活化能、非牛顿指数等流变参数,讨论了剪切速率、剪切应力、温度对ASA的表观黏度的影响,研究了黏流活化能与剪切速率的变化规律。结果表明,随着温度升高, 共聚物的表观黏度下降,非牛顿指数增大;随着剪切速率的增大,树脂的黏流活化能降低;其非牛顿指数n小于1,说明ASA是典型的假塑性流体。     

等径异长毛细管口模的聚丙烯流变性能研究

采用组合式转矩流变仪研究了聚丙烯(PP)熔体在等径异长毛细管流道(长径比L/D为20,30,40)的流变行为。结果表明,非牛顿指数随着长径比的增加而减小,即熔体的非牛顿性增强,剪切速率对黏度敏感性增加;熔体黏流活化能随剪切速率的增大而减小,表现为低剪切速率范围黏度对温度较敏感,其中又以L/D=30情况下的敏感性最高。