Гидродинамические и тепловые процессы в рабочих органах машин по переработке реологически сложных сред

• Автор: Кутузов, Александр Григорьевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 305 с. : 35 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1 .Технология и общая теория каландрования

1.2.Интенсификация каландрования путем использования клиновых устройств

1.3.Движение частиц при малых числах Рейнольдса

1.4.Экструзия полимеров

1.5. Выводы
2. ДВИЖЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГОЙ ЖИДКОСТИ В МЕЖВАЖОВОМ ЗАЗОРЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЛИНОВОГО УСТРОЙСТВА

2.1. Постановка задачи

2.2. Решение уравнений движения для зоны I

2.3. Решение уравнений движения для зоны II
2.4.Численный расчет координаты линии нулевых скоростей сдвига
2.5. Анализ решения уравнений движения
2.6. Выводы
3. МИГРАЦИЯ ГАЗОВОГО ПУЗЫРЯ В СДВИГОВОМ ПОТОКЕ ВЯЗКО-УПРУГОЙ ЖИДКОСТИ В КАНАЛАХ РАЗЛИЧНОГО ПРОФИЛЯ
3.1. Движение газового пузыря в сдвиговом потоке вязкоупругой жидкости в канале с параллельными стенками
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Теорема взаимности Лоренца
3.1.3. Решение уравнений движения для ньютоновского поля скорости
3.1.4. Решение дополнительной задачи о движении пузыря в неподвижной ньютоновской жидкости
3.1.5. Скорость боковой миграции
3.1.6. Траектория пузыря
3.1.7. Анализ решения задачи
3.2. Движение газового пузыря в сходящемся канале
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Анализ решения задачи
3.3. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ С ГАЗОВОЗДУШНЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ В ЗАЗОРЕ МЕЖДУ ВРАЩАЮЩИМИСЯ ВАЖАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КЛИНОВОГО УСТРОЙСТВА
4.1. Цели и задачи эксперимента
4.2. Экспериментальное исследование процесса движения вязкоупругих жидкостей в зазоре между вращающимися валками с использованием клинового устройства
4.2.1. Описание экспериментальной установки
4.2.2. Методика проведения эксперимента
4.2.3. Результаты экспериментальных исследований
4.2.4. Оценка погрешности эксперимента
4.3. Экспериментальное исследование движения газовоздушных включений в зазоре между клином и валком
4.3.1. Описание экспериментальной установки
4.3.2. Методика проведения эксперимента
4.3.3. Результаты экспериментальных исследований
4.4. Выводы
5. ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГОЙ ЖИДКОСТИ В ЗОНЕ НАСАДКИ ЭКСТРУДЕРА

5.1. Постановка задачи
5.2. Уравнения движения
5.3. Метод контрольного объема для решения задач гидродинамики
5.4. Алгоритм решения задачи
5.5. Дискретизация источникового члена
5.6. Процедура решения задачи
5.7. Предел изменения сеток при численном моделировании течений вязкоупругих жидкостей
5.8. Реологические уравнения состояния
5.9. Геометрия области течения
5.9.1. Выбор расчетной схемы течения
5.9.2. Выбор расчетных сеток
5.10. Результаты моделирования
5.11. Безвихревое течение во входном участке формующей насадки экструдера
5.12. Выводы
6. НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГОЙ ЖИДКОСТИ В ЗОНЕ НАСАДКИ ЭКСТРУДЕРА
6.1. У равнения движения
6.1.1. Конститутивные реологические уравнения
6.1.2. Разделение напряжений
6.1.3. Анализ диссипативного слагаемого в уравнении энергии
6.1.4. Температурная зависимость реологических параметров
6.2. Геометрия области течения

большое поле деятельности для дальнейших теоретических и экспериментальных исследований.
1.4. Экструзия полимеров
На предприятиях шинной промышленности нашли широкое применение машины и аппараты, рабочие органы которых представляют собой каналы, через выходное сечение которых происходит формирование различных изделий для последующей сборки шин. Это относится к таким важным методам переработки полимеров как смешение, экструзия, литье под давлением и т.д. Составным элементом формующей головки экструдера является ступенчатый канал, имеющий резкое сужение.
На рис. 1.4. представлена схема одночервячного экструдера. На этой схеме формующая головка расположена в зоне под номером 6.
При производстве шин и автокамер при отклонении реологических свойств смеси от свойств, заданных регламентом, часто можно наблюдать искажения поверхности экструдата. На свободной поверхности экструдата начинают образовываться различные поверхностные дефекты, начиная от матовости
поверхности и так называемой акульей кожи до крупных волн и даже разрушения расплава. Упомянутые дефекты представлены на рис.1.5. [205].

© © ©
Рис. 1.4. Принципиальная схема одночервячного экструдера