肖建华
,
柳和生
,
黄兴元
,
熊爱华
高分子材料科学与工程
采用参数渐变法和Thompson变换,对粘弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究.考察了体积流量、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响.研究表明,熔体在滑移段的停留时间与材料松弛时间之比与挤出胀大比之间存在指数衰减关系,其实质是熔体在滑移段处于形变衰减过程.理论分析与数值模拟具有高度的一致性,表明该方程可用于指导气辅口模设计.
关键词:
气辅挤出
,
滑移段长度
,
挤出胀大比
,
松弛时间
,
停留时间
宋建辉
,
黄兴元
高分子材料科学与工程
采用数值模拟的方法对T型截面口模气辅挤出成型过程中滑移段长度、挤出流量和松弛时间对挤出物的变形和挤出胀大的影响进行了研究.结果表明,气辅挤出段长度的增加可以减小挤出物的变形和挤出胀大,减小挤出流量和松弛时间对变形和挤出胀大的影响,并且当气辅挤出段的长度增加到一定值后,挤出胀大比为1且不受松弛时间和挤出流量的影响,这个值随挤出流量的增加和松弛时间的延长而增加.
关键词:
气辅挤出
,
T型异型材
,
挤出胀大
,
长度
,
数值模拟
肖建华
,
柳和生
,
黄兴元
,
熊爱华
高分子材料科学与工程
采用壁面滑移方程和EVSS/SUPG混合有限元方法,使用PTT流变学基本方程,对粘弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究.考察了口模滑移段长度对压力降和第一法向应力差的影响.研究表明,气辅挤出可以有效减小压力降,并将应力集中的位置由口模出口处转移到气体的注入点.且随着滑移段长度增大,压力降和应力集中的程度得到减小;熔体在100%完全滑移段口模中流动时无流动阻力、压力降和应力集中现象,是一种理想流动状态.
关键词:
气辅挤出
,
滑移长度
,
压力降
,
第一法向应力差
任重
,
黄兴元
,
柳和生
,
邓小珍
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.03.019
为了更准确地反映气辅挤出中气体对熔体成型的影响机理,建立了气液两相流模型,对不同气压作用下的熔体挤出成型进行了有限元数值模拟,得到了气辅作用下熔体的流速、压力降和第一法向应力差等分布.与完全滑移边界条件的模拟结果对比发现,基于气液两相流的气辅挤出,熔体的流速、压力降和第一法向应力差等物理场均存在较大变化.实验也验证了熔体挤出成型受气压的影响较大.对模拟和实验结果分析表明,气体的辅助作用对熔体产生的第一法向应力差,是造成熔体流速、压力降和成型产生变化的主要原因.而这些是以完全滑移边界条件气辅模拟方法无法体现出来的.因此,气辅挤出模拟需要考虑气体层对熔体成型的影响,并且在实际气辅挤出加工中,需要合理地设置气压等工艺参数.
关键词:
气辅挤出
,
聚合物
,
两相流
,
气体压力
,
数值模拟
余忠
,
黄益宾
,
章凯
,
董添文
,
李厅
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.03.021
将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独的内外两层,针对管材型气辅挤出口模,建立了二维有限元模型,并进行了数值模拟,研究了气体流量对口模出口处剪切速率、熔体速度及口模流道中心处熔体压力的影响.研究表明,当气体流入口模流道内,聚合物熔体在口模出口处厚度为-0.85～0.85 mm剪切速率为零,为促使聚合物熔体既满足表面质量不因剪切速率不均引起表面质量缺陷,又满足在厚度方向的尺寸要求(即2 mm),故需将聚合物熔体与气体相汇处的流道沿厚度方向扩大0.3 mm;同时也为了进一步降低因速度梯度大而引起的表面质量缺陷,文中进气体流量为2.512×10-3 m/s最佳.因此,当气体作为一种辅助工艺引入到聚合物挤出成型当中,需在两相流相汇处流道沿厚度方向预留足够的空间(本文是预留制品厚度的20％的尺寸)以满足制品的尺寸及表面质量要求.
关键词:
聚合物熔体
,
气体流量
,
管材
,
气辅挤出
,
数值分析
肖建华
,
柳和生
,
黄兴元
高分子材料科学与工程
使用南昌大学制备的气辅挤出成型设备,研究了气体压力和流量对熔体/气体两相流界面稳定性的影响,通过实验得出,实现气辅挤出的条件是口模内注气点处气体压力大于等于熔体的压力,而P_(melt)≈P_(gas)鲫是实现稳定气辅挤出的前提条件;实验还表明控制气体流量对实现稳定挤出非常重要,当气体流量为0.4 m~3/s时,熔体以稳定层流形式挤出,气体流量增大到2 m~3/s时,气体产生紊流并强迫挤出物以波纹状进行抖动挤出.
关键词:
气辅挤出
,
稳定性
,
两相流
