Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Методические указания к лабораторной работе №4 «Расчёт зоны дозирования»



Цель лабораторной работы – изучение процессов тепломассоопереноса полимера в зоне дозирования экструдера при наложении изоляции и оболочек кабельных изделий. Задачей данной работы является исследование влияния геометрических, технологических и физических факторов на изучаемый процесс с применением метода математического моделирования, позволяющего избегать проведения длительных и дорогостоящих экспериментов.

Краткие теоретические сведения

В основе действия червячных прессов лежит способность полимеров выдавливаться в расплавленном состоянии через каналы формующих инструментов под большим давлением.

Зона дозирования находится между зоной плавления и кабельной головкой. Момент исчезновения полимерной пробки определяет окончание зоны плавления и начало зоны дозирования. В зоне дозирования происходит интенсивное наращивание давления и гомогенизация расплава.

Течение в канале зоны дозирования моделируется обобщенным течением Куэтта в режиме заданного расхода между двумя параллельными пластинами, одна из которых движется с постоянной скоростью, равной значению окружной скорости вращения шнека.

Допущения: процесс стационарный, установившийся, неизотермический, среда ньютоновская, течение ламинарное.

Уравнение движения:

(1)

(2)

Где β – температурный коэффициент, n – показатель аномалии вязкости.

Уравнение энергии:

(3)

Граничные условия:

(4)

Эпюры скоростей показаны на рис. 1.

Рис.1. Распределение скоростей в канале экструдера в зоне дозирования.

Также должны выполняться следующие условия:

; .

Для решения данной задачи следует воспользоваться методом конечных разностей. В приложении приведены теплофизические и реологические характеристики некоторых полимеров.

Задание

 

В соответствии со своим вариантом задания выполнить следующие расчеты:

1) Для заданного номинального технологического режима:

– разработать алгоритм и расчетную программу;

–определить скорости Vbx и Vbz;

– рассчитать поля скоростей и температур с помощью метода конечных разностей.

– определить длину зоны дозирования.

2) Исследовать влияние на процесс наращивания давления следующих факторов:

– температуры корпуса;

– частоты вращения шнека;

– расхода материала;

– теплофизических характеристик материала.

3) Провести анализ полученных закономерностей процессов тепломассопереноса полимера в зоне дозирования экструдера и сделать выводы.

4) Построить графики полученных зависимостей.

5) Оформить отчет.

 

Исходные данные

 

Технологические и гометрические характеристики

Номер варианта Диаметр шнека, м Угол нарезки, гр. Шаг нарезки, м Ширина гребня, м Высота канала в з. д., м Скорость вращения, об/мин Расход мате-риала, кг/с Темпе-ратура в з. д., °С
0.09 17.67 0.09 0.008 0.01 0.0185
0.12 17.67 0.12 0.011 0.01 0.0457
0.15 17.95 0.15 0.015 0.01 0.07041 250-270
0.16 17.67 0.16 0.017 0.0033 0.0786 250-270
0.09 17.67 0.09 0.009 0.007 0.01944 250-270
0.0381 17.67 0.04 0.00635 0.002 0.002707
0.1 17.67 0.1 0.01 0.007 0.02142

 

 

Теплофизические и реологические характеристики

λm Дж/м/с/°С μ0 Па с β 1/°С
0.24 0.001
0.18 0.002
0.27 0.002
0.25 0.003
0.20 0.003
0.24 0.004
0.30 0.004
0.24 0.005
0.28 0.005
0.24 0.001
0.18 0.002
0.22 0.002
0.27 0.003
0.25 0.003
0.20 0.004
0.24 0.004
0.30 0.005
0.28 0.005
0.34 0.001
0.20 0.002
0.25 0.002
0.27 0.003
0.22 0.003
0.28 0.004
0.30 0.004

 

 

4.4 . Контрольные вопросы

Какие процессы происходят в зоне дозирования?

Какие виды течения вы знаете?

Какие допущения принимаются при расчете?

Какое течение называется течением Куэтта?

За счет чего происходит нагнетание давления в червячном прессе?





©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.