严庆光
,
范金
,
宋维平
材料科学与工艺
针对微孔发泡气泡非等温长大过程,以PS/C02系统为例,考虑了温度对聚合物流变性质、亨利常数、扩散系数、表面张力的影响,基于细胞模型建立气泡非等温长大问题的数学模型,研究非等温条件下气泡长大情况的变化和不同工艺参数对气泡长大的影响.结果表明:冷却过程中亨利系数的增大和扩散系数的减小是导致气泡长大速度降低的主要因素;增加冷却速度是获得具有高密度、小尺寸泡孔形态微孔塑料的有效手段.这为微孔发泡气泡长大过程的控制提供了一定的理论依据.
关键词:
泡沫塑料
,
微孔发泡
,
气泡长大
,
非等温长大
,
数值模拟
,
机理
许星明
,
赵国群
,
李辉平
,
秦升学
高分子材料科学与工程
针对幂律型流体,建立了气泡在有限聚合物熔体内长大过程的有限元模型.气泡内气体遵守理想气体定律,且气泡边界处发泡剂浓度与气泡内气体压强符合亨利定律.采用Galerkin方法对有限元控制方程进行求解,并编写了计算程序.采用隐式差分法对扩散方程中的时间导数项进行离散,确保了数值计算的稳定性.采用幂律型流体本构关系描述聚合物流变性质,计算了不同材料的物性参数和工艺参数对气泡长大过程的影响.
关键词:
气泡长大
,
幂律流体
,
数值模拟
,
有限元
严庆光
,
范金
,
千承辉
高分子材料科学与工程
假设聚丙烯/超临界CO2微孔发泡气泡长大为等温过程,结合动量方程、质量方程、扩散方程以及本构方程建立了气泡长大问题的数学模型.利用可视化间歇发泡实验结果对模型进行了验证,研究了初始气泡大小、形核密度、饱和压力、压强降速率和聚合物粘弹性对气泡长大的影响.结果表明,形核密度的增加、饱和压力和压强降的降低都会阻碍气泡的长大.当松弛时间足够短时,气泡长大速度回减慢,而且在后期气泡会发生收缩.气泡初始大小对气泡初始长大过程有影响,但和最终平衡值无关.
关键词:
高聚物工业
,
微孔发泡
,
气泡长大
,
数值模拟
许星明
,
赵国群
,
李辉平
高分子材料科学与工程
针对气泡在聚合物熔体内的等温长大过程,建立了其几何模型和有限元模型;采用幂律型流体本构关系描述聚合物流变性质;对控制方程进行无量纲化处理,采用Galerkin方法对对流扩散有限元控制方程进行数值求解;采用隐式差分法对扩散方程中的时间导数项进行离散,并在每个时间步进行网格重划分,确保计算结果的可靠性.计算获得了聚合物内发泡剂浓度分布规律及不同的特征无量纲量对气池长大过程的影响.
关键词:
气泡长大
,
"细胞"模型
,
幕律流体
,
有限元
