УДК: 532.135
2016
Страницы: 175-191

Зависимость гидродинамических характеристик течения полимерного расплава в сходящемся канале от температуры

, , ,

Аннотация:

В работе рассмотрено влияние температуры полимерного расплава на размеры вихревой области, возникающей при течении на входе в щелевой канал. Математическое моделирование трехмерного течения расплава в сходящемся плоскопараллельном канале реализуется с использованием модифицированной реологической модели Виноградова-Покровского, обобщенной для учета немонотонного характера градиентной зависимости вязкости при растяжении и при наличии остаточной вязкости с ньютоновским законом поведения. На твердой стенке были использованы условия прилипания для скорости. Температурная зависимость начальной сдвиговой вязкости полимерного расплава имеет Аррениусовский вид. Начальное время релаксации оценивалось как путем сравнения с экспериментальными данными для градиентной зависимости стационарной вязкости при одноосном растяжении, так и на основе молекулярно-кинетического подхода. Дискретные аналоги системы уравнений динамики полимерной жидкости находились методом контрольного объема с разделением по физическим процессам. При реализации численного алгоритма учитывалась возможность применения технологии параллельных вычислений на базе графических процессоров. В численных экспериментах обнаружены возвратные течения полимерного расплава перед входом в узкую часть канала и показано, что зависимость размеров вихря от температуры расплава носит немонотонный характер и проходит через максимум. Также показано, что течение полимерного расплава перед входом в щелевой канал имеет существенно трехмерный характер, размеры вихревой области, вычисленной в сечениях, проведенных на различных расстояниях от оси канала, вначале увеличиваются при приближении к твердой стенке, а затем уменьшаются. Все отмеченные в расчетах особенности наблюдаются и в реальных экспериментах на расплавах разветвленного полиэтилена низкой плотности.

11

Ссылка:

Кошелев Константин Борисович, Кузнецов Александр Евгеньевич, Пышнограй Григорий Владимирович, Толстых Михаил Юрьевич Зависимость гидродинамических характеристик течения полимерного расплава в сходящемся канале от температуры // Механика композиционных материалов и конструкций - 2016 - Том 22 - №2 - c: 175-191
Уважаемые авторы! В связи с включением журнала «Механика композиционных материалов и конструкций» в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе
125040, Россия, Москва, Ленинградский пр., 7
+7 495 946-18-06, mkmk@iam.ras.ru