. Задание
В соответствии со своим вариантом задания выполнить следующие расчеты.
1) Для заданного номинального технологического режима:
– разработать алгоритм и расчетную программу;
– рассчитать компоненты скоростей и относительную скорость;
– определить длину зоны плавления, определить Ф и ; определить длину зоны плавления для канала постоянной глубины, для канала переменной глубины;
– рассчитать ширину твердой пробки в зависимости от длины зоны плавления или для канала постоянной или переменной глубины соответственно;
– определить распределение скорости плавления по длине;
– рассчитать распределение температуры по высоте канала в пяти различных сечениях в зоне плавления для жидкой и твердой фаз соответственно.
2) Исследовать влияние на процесс плавления полимера следующих факторов:
– температуры корпуса;
– начальной температуры материала;
– частоты вращения шнека;
– расхода материала;
– физико-механических свойств материала;
– угла конусности винтовой нарезки червяка.
3) Провести анализ полученных закономерностей процессов тепломассопереноса полимера в зоне плавления экструдера.
4) Построить графики полученных зависимостей.
5) Оформить отчет.
Исходные данные
Свойства материалов
-
№
λm/ λs
Дж/м/с/С
ρm / ρs
кг/м3
cm / cs
Дж/кг/С
μ
Па с
Ts/Tm
С
1
0.24/0.28
800 / 884
2000 / 2030
10000
15/110
2
0.18/0.22
870 / 921
1940 / 2000
11000
20/110
3
0.27/0.28
930 / 1019
2010/ 2060
12000
25/110
4
0.25/0.30
760 / 835
2000/ 2070
5000
16/110
5
0.20/0.25
810 / 870
1990/2040
6000
17/110
6
0.24/0.28
750 / 850
2020/2080
7000
18/110
7
0.30/0.33
850 / 950
2040/2120
8000
19/110
8
0.24/0.28
790 / 890
2100/2200
9000
21/110
9
0.28/0.32
750 / 850
2150/2300
10000
22/110
10
0.24/0.30
800 / 900
1900/2000
11000
23/110
11
0.18/0.24
850 / 960
1950/2030
12000
24/110
12
0.22/0.27
720 / 820
1800/1900
12000
25/110
13
0.27/0.31
730 / 830
2030/2100
6000
10/110
14
0.25/0.31
880 / 980
1940/2010
7000
11/110
15
0.20/0.27
710 / 807
2010/2080
8000
12/110
16
0.24/0.29
820 / 920
2000/2090
9000
13/110
17
0.30/0.35
740 / 830
1990/2060
9500
14/110
18
0.28/0.32
810 / 855
2020/2100
8500
15/110
19
0.34/0.36
830 / 930
2040/2110
7500
16/110
20
0.20/0.27
700 / 800
2100/2200
6500
17/110
21
0.25/0.29
880 / 980
2150/2210
5500
18/110
22
0.27/0.34
810 / 910
1900/1990
10500
19/110
23
0.22/0.31
820 / 920
1950/2050
11500
20/110
24
0.28/0.35
780 / 880
1800/1950
7000
21/110
25
0.30/0.37
810 / 900
2100/2200
8000
22/110
λ=130000 Дж/кг
Геометрические и технологические характеристики экструдеров
|
Номер варианта |
Диаметр шнека, Db м |
Угол нарезки, гр. |
Шаг нарезки, м |
Ширина гребня, м |
Высота канала в з. п., м |
Скорость вращения, об/мин |
Расход мате-риала, кг/с |
Темпе-ратура в з. п., С |
|
1 |
0.09 |
17.67 |
0.09 |
0.008 |
0.0055 |
55 |
0.0185 |
220-250 |
|
2 |
0.12 |
17.67 |
0.12 |
0.011 |
0.005 |
55 |
0.0457 |
220-250 |
|
3 |
0.15 |
17.95 |
0.15 |
0.015 |
0.0047 |
60 |
0.07041 |
220-250 |
|
4 |
0.16 |
17.67 |
0.16 |
0.017 |
0.0179-0.0033 |
60 |
0.0786 |
220-250 |
|
5 |
0.09 |
17.67 |
0.09 |
0.009 |
0.015-0.007 |
60 |
0.01944 |
220-250 |
|
6 |
0.0381 |
17.67 |
0.04 |
0.00635 |
0.0061-0.002 |
60 |
0.002707 |
184-204 |
|
7 |
0.1 |
17.67 |
0.1 |
0.01 |
0.01325-0.007 |
60 |
0.02142 |
220-250 |
На рис.4-рис.6 приведены характерные зависимости теплофизических характеристик полимеров от температуры.
Рис. 4. Зависимость теплопроводности полимеров от температуры
Рис. 5. Зависимость удельной теплоемкости полимеров от температуры
Рис. 6. Зависимость плотности полимеров от температуры