Процессы течения расплавов полимеров через валковые и боковые зазоры зацепления шнеков

Условие геометрической совместимости шнеков предполагает обязательное наличие зазоров зацепления — боковых ds (аксиальных) и межвалковых 60 (см. рис. 2.31).

Впервые течение высоковязких жидкостей в межвалковых зазорах зацепления шнеков рассматривалось В. С. Кимом с сотр. Задача решалась в предположении, что координаты начала захвата материала и его выхода из валкового (радиального) зазора (по аналогии с процессом вальцевания) совпадают с координатами точек двух окружностей, образованных внутренними поверхностями цилиндров в нормальном сечении (см. рис. 2.51, а).

Выражение для профиля скоростей в валковых зазорах 80 зацепления шнеков можно найти из решения дифференциального уравнения движения, имеющего в данном случае вид:

Решая дифференциальное уравнение (2.134) при граничных условиях (рис. 2.61, а):

при встречном вращении шнеков

при одностороннем вращении шнеков

К расчету процессов течения в межвалковом (в) и боковом (б) зазорах зацепления шнеков

Рис. 2.61. К расчету процессов течения в межвалковом (в) и боковом (б) зазорах зацепления шнеков

получим:

при встречном вращении шнеков

при одностороннем вращении шнеков

где цв— эффективная вязкость расплава в зазоре 80.

Зазоры 50, 5[ и являются функциями координат по оси Z (рис. 2.61, а). Наиболее сложной задачей является определение величин градиента давления в валковом зазоре (8p/8j)B, входящих в уравнения (2.135) и (2.136). Методика их расчета приведена в следующем разделе.

Наряду с валковым зазором 60 существенное влияние на производительность и процесс смешения в двухшнековых экструдерах оказывают боковые зазоры 8S (рис. 2.61, б).

Решая дифференциальное уравнение

при граничных условиях (см. рис. 2.61): для встречного вращения шнеков

для одностороннего вращения шнеков

получим скорость потока жидкости: для встречного вращения шнеков

для одностороннего вращения шнеков

В уравнениях (2.138) и (2.139) щ эффективная вязкость расплава полимера в зазоре 5S; — и | — ] — градиенты давления

в зазоре 5S при встречном и одностороннем вращении шнеков. Обычно значения межосевого расстояния шнеков А и боковых зазоров 8S являются заданными. Методика расчета (Эр/Эг)б приведена в следующем разделе.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >