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。

混炼胶入口压力降和入口自然收敛半角的数值模拟

基于非牛顿流体入口收敛压力降和入口自然收敛半角方程,应用Matlab软件对NR/SBR混炼胶挤出过程中入口收敛流动进行数值模拟,并讨论非牛顿指数、流道收缩比、表观剪切速率、流体粘附特性系数和Bagley校正因子等因素对入口压力降和入口自然收敛半角的影响。结果表明,在一定条件下,入口压力降随着非牛顿指数、流道收缩比、表观剪切速率和流体粘附特性系数等增大而增大;入口自然收敛半角随着Bagley校正因子增大而减小等。模拟结果与文献报道有较好的一致性。