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.