Плавление полимеров в экструдерах (150,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК [678.5.01:539.216.1].001.573 677.494.03.001.573  Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту № 09-08-07035 Рецензент: доктор тех. наук, проф. Е. В. Славнов Труфанова Н. М., Щербинин А. Г., Янков В. И. Плавление полимеров в экструдерах. — М.–Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2009. — 336 с. Проведено численное исследование движения и теплообмена полимера в пластицирующем экструдере. Рассмотрены все рабочие зоны экструдера: зона загрузки, зона задержки плавления, зона плавления и зона дозирования. Изучено влияние реологических и теплофизических свойств полимера, геометрии экструдера и технологических параметров на процессы плавления и теплообмена и рабочие характеристики экструдера. Приведены пути интенсификации процессов плавления полимеров. Для научных и инженерно-технических работников промышленности переработки полимеров, главным образом промышленности химических волокон и пленок, а также для преподавателей, аспирантов и студентов, изучающих вопросы переработки пластмасс. Табл.: 53. Ил.: 267. Библ.: 135 назв. ISBN 978-5-93972-420-5 © Н. М. Труфанова, А. Г. Щербинин, 2009 © НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2009 http://shop.rcd.ru http://ics.org.ru

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................... ГЛАВА 1. ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗВИТИИ ТЕОРИИ ПЛАСТИЦИРУЮЩИХ ЭКСТРУДЕРОВ ........................................... Движение и теплообмен полимера в зоне загрузки экструдера ...................................................................................... Процессы плавления полимеров в канале пластицирующего экструдера ...................................................................................... ГЛАВА 2. ТЕЧЕНИЕ И ТЕПЛООБМЕН РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ В ВИНТОВОМ КАНАЛЕ ЭКСТРУДЕРА ....................................................................................... Математическая модель процесса течения и теплообмена ....... Метод решения ................................................................................ ГЛАВА 3. ДВИЖЕНИЕ И ТЕПЛООБМЕН ПОЛИМЕРА В ЗОНАХ ЗАГРУЗКИ И ЗАДЕРЖКИ ПЛАВЛЕНИЯ ЭКСТРУДЕРА ....................................................................................... Движение полимера в зоне загрузки ............................................. Математическая модель процессов тепломассообмена в зоне задержки плавления ............................................................. Обсуждение результатов расчета .................................................. ГЛАВА 4. ПЛАВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В КАНАЛЕ ЭКСТРУДЕРА .................................................................. Математическая модель процесса плавления полимера и ее численная реализация ............................................................. Основные закономерности процесса плавления полимеров в канале постоянной глубины ........................................................ Влияние условий переработки и физических свойств полимера на скорость плавления ............ Особенности плавления полимеров в сходящемся канале экструдера ......................................................................................... 6 8 8 11 20 20 26 30 30 46 49 57 57 60 80 88

Стр.3

4 Оглавление ГЛАВА 5. ТЕЧЕНИЕ ПОЛИМЕРА В ВИНТОВЫХ КАНАЛАХ ЭКСТРУДЕРА ...................................... 106 Математическое описание процессов течения и теплообмена .... 106 Гидродинамический анализ изотермического течения аномально-вязких жидкостей в винтовом канале экструдера .... 108 Математические модели течения в канале экструдера ............... 109 Сравнительный анализ численных моделей изотермической экструзии ............................................................. 119 ГЛАВА 6. ОБОБЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ ПЛАВЛЕНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В КАНАЛЕ ЭКСТРУДЕРА ................................................................. 141 Математическое описание дозирующей зоны экструдера ........ 141 Обобщенная математическая модель пластицирующего экструдера ........................................................................................ 144 Обсуждение результатов расчета ................................................. 145 Увеличение производительности экструдера ............................. 158 Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными ........................................................................................... 167 ГЛАВА 7. ВЛИЯНИЕ РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ НА РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКСТРУДЕРА ...................... 175 Математическое описание процесса утечек расплава полимера через радиальный зазор экструдера ........... 175 Основные закономерности процессов тепломассопереноса в канале экструдера с учетом радиальных зазоров .................... 181 Влияние радиальных зазоров на напорно-расходные характеристики экструдера ................... 189 Влияние реологических свойств расплава полимера, технологических режимов и геометрии шнека на работу экструдера ........................................................................................ 192 ГЛАВА 8. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ПЛАВЛЕНИЯ В ЭКСТРУДЕРЕ ................................................................................... 201 Конструкции шнеков, ускоряющих процессы плавления и гомогенизацию расплава ............................................................ 201 Постановка и метод решения задачи и плавление полимера в канале экструдера с барьерным гребнем .................................. 207 Обсуждение результатов расчета ................................................. 209 Сравнительный анализ работы классических и неклассических экструдеров ...................................................... 218 Влияние зазора над барьерным гребнем на работу пластицирующего экструдера ........................................................ 223

Стр.4

Оглавление 5 Влияние реологических свойств расплава полимера и технологического режима на рабочие характеристики экструдеров с неклассической геометрией ................................. 224 Выбор температурного режима обогрева цилиндра экструдера ........................................................................................ 229 ГЛАВА 9. ПОТРЕБЛЯЕМАЯ ЭКСТРУДЕРОМ МОЩНОСТЬ ............... 232 Максимальная производительность зоны загрузки ................... 234 Мощность, потребляемая зоной загрузки ................................... 246 Мощность, потребляемая зоной задержки плавления ............... 248 Мощность, потребляемая зоной плавления ................................ 249 Мощность, потребляемая зоной дозирования ............................ 251 ГЛАВА 10. МОДИФИЦИРОВАННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В КАНАЛЕ ЭКСТРУДЕРА ................................................................. 257 Математическая модель зоны плавления .................................... 257 Математическая модель по определению температуры шнека ............................................ 264 Проверка адекватности модели .................................................... 269 ГЛАВА 11. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПОЛИМЕРОВ В КАНАЛАХ ПЛАСТИЦИРУЮЩИХ ЭКСТРУДЕРОВ ................. 277 Основные закономерности процессов движения, теплообмена и плавления полимеров в винтовых каналах пластицирующих экструдеров ....................................................... 277 Мощность, потребляемая экструдером ........................................ 398 Смешение полимеров в экструдере .............................................. 302 Исследование зависимости характеристик пластицирующего экструдера от изменения производительности и числа оборотов шнека ..... 303 Влияние технологических и геометрических параметров на работу экструдера ...................................................................... 316 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................... 326 ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ................................................................... 333

Стр.5