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螺杆塑料造粒机的流动理论

  螺杆塑料造粒机的流动理论
  尽管前述流动理论的解释已大大简化,但对所有热塑性塑料都适用的螺杆塑料造粒机的完整理论,似乎还未建立。这样,一种理论不仅与塑料造粒机的尺寸、螺杆的螺距以及塑料造粒机的其他特征有关,而且也需要考虑到材料的力学性质以及在改变加工条件时这些性质是如何变化的。
  但是可将挤出过程理想化,并且可以使用一个简单的模型通过运算得到一个反映螺杆塑料造粒机性能的比较好的近似式。通常采用的模型是以工作在稳态运动的粘性流体中的螺陡泵作为模型的。
  在对稳态运动的粘性流体进行计算时,塑料熔体的最重要特性是它的粘度系数。粘度是流体摩擦的一种形式。假设流体为层流运动,即分子是按平行平面运动的,并且假设任何分子的运动速度与它到一固定平面之间的距离成正比,也就是说V=ky,如图3.4所示。
  因此流体的任何体积单元的变形是剪切应变。通常假设产生剪切的剪切应力与剪切速率成正比,并且在这一章的前面部分已经谈到,遵守这种关系的流体是牛顿流体。然而这是一种经验假设,并且假如可以用某些其他的规律来代替它,那么对流体运动的深入分析还是有价值和有益的。假如流体是不均匀的,亦即假如在流体中任一点的温度与该点的位置有关,那么粘度系数0的值也应与该点的位置有关,亦即与座标X、y、z有关。
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