Введение
1. ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 12
1.1. Реологические и теплофизические свойства полимерных материалов 12
1.2. Процессы тепломассопереноса в канале пластицирующего экструдера 19
1.2.1. Движение и теплообмен полимера в зоне загрузки 19
1.2.2. Плавление полимеров в винтовых каналах экструзионного оборудования 23
1.2.3. Процессы тепломассопереноса нелинейных полимерных сред в зоне дозирования и формующем инструменте 36
1.2.4. Методы интенсификации плавления в экструдерах 40
1.3. Краткие выводы и постановка задач исследования 48
2. ЭКСТРУЗИЯ АНОМАЛЬНО-ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ ШНЕКОВЫМИ МАШИНАМИ 51
2.1. Математическое описание процессов движения и теплообмена при экструзии полимеров 51
2.2. Методы решения 55
2.3. Гидродинамический анализ изотермического течения аномально-вязких жидкостей в винтовом канале экструдера 60
2.3.1. Математические модели течения в каналах экструзионного оборудования 63
2.3.2. Сравнительный анализ численных моделей изотермической экструзии 74
2.4. Выводы по главе 99
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В КАНАЛАХ ПЛАСИЦИРУЮЩИХ ЭКСТРУДЕРОВ 101
3.1. Постановка задачи и метод решения 101
3.2. Учет влияния утечек на работу экструдера 109
3.3. Анализ работы и математическое моделирование функциональных зон пластицирующего экструдера 115
3.3.1. Процессы тепломассопереноса полимера в зоне загрузки 115
3.3.2. Работа зоны задержи плавления 121
3.3.3. Процессы движения и теплообмена полимерного материала в зоне плавления 125
3.3.4. Течение расплава полимера в зоне дозирования 135
3.4. Математическая модель определения температурного поля шнека 136
3.5. Выводы по главе 141
4. ПРОЦЕССЫ ПЛАСТИЦИРУЮЩЕЙ ЭКСТРУЗИИ 143
4.1. Основные закономерности процессов движения, теплообмена и плавления полимеров в винтовых каналах пластицирующих экструдеров 143
4.2. Мощность, потребляемая экструдером 166
4.3. Смешение полимеров в экструдере 178
4.4. Исследование зависимости характеристик пластицирующего экструдера от изменения производительности и числа оборотов шнека 180
4.5. Влияние технологических и геометрических параметров на работу экструдера 195
4.6. Выводы по главе 207
5. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В КАНАЛЕ БАРЬЕРНОГО ШНЕКА ЭКСТРУДЕРА 209
5.1. Особенности построения математической модели зоны плавления экструдера с неклассической геометрией шнека 209
5.2. Исследования закономерностей работы пластицирующего экструдера в канале барьерного шнека 214
5.3. Выводы по главе 224
6. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 226
6.1. Экспериментальное определение реологических характеристик расплавов полимеров на приборе ИИРТ-АМ 226
6.2. Обработка результатов эксперимента при определении удельной теплоемкости на микрокалориметре ДСМ-2М 239
6.3. Сравнение теоретических результатов с экспериментальными данными 246
6.4. Выводы по главе 262
7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ЭКСТРУДЕРЕ С ФОРМУЮЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ 264
7.1. Постановка и метод решения задачи неизотермического течения расплава полимера в канале кабельной головки 264
7.2. Процессы тепломассопереноса расплава полимера в каналах напорной и трубной кабельных головок 271
7.3. Построение рабочих точек 287
7.4. Проверка адекватности работы математической модели 291
7.5. Выводы по главе 297
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 298
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 301
ПРИЛОЖЕНИЕ 325
