مقاله مدلسازی دو بعدی خشک ریسی لیف های پلیمر
این فایل با فرمت word و آماده پرینت می باشد
فهرست
چکیده. ۱
۱- مقدمه : ۲
۲- بسط مدل.. ۳
۱-۲ سنیماتیک جریان.. ۴
۲-۲ معادلات انتقال ماکروسکوپی.. ۶
۱-۲-۲ معادله پیوستگی.. ۶
۲-۲-۲ معادله مومنتم میانگین مقطع عرضی.. ۷
۳-۲-۲ معادله دو بعدی انتقال توده. ۷
۴-۲-۲ معادله دو بعدی انتقال انرژی.. ۹
۳-۲ مدل اصلی / میکروساختاری.. ۹
۴-۲ شرایط مرزی.. ۱۵
ویژگی های ماده و پارامترهای ورودی.. ۱۶
ویژگی های ماده. ۱۷
هدایت گرمایی و انتشار. ۱۷
دمای تبدیل شیشه ای.. ۱۸
۴-۱-۳ ضرایب انتقال توده و حرارت.. ۲۱
۳-۳ پارامترهای ورودی.. ۲۱
۴- روش های عددی.. ۲۲
۱-۴ تبدیل مختصات و غیر ابعادی کردن.. ۲۲
طرح عددی.. ۲۵
۵- نتایج و بحث ها ۲۷
۱-۵ پیش بینی های مدل.. ۲۷
۱-۱-۵ نمودارهای دما و تعیین دمای تبدیل شیشه ای.. ۲۷
۲-۱-۵ رفتار محوری و انجماد لیف.. ۳۰
۳-۱-۵ رفتار شعاعی و تأثیر پوسته. ۳۳
تنسور ساختمان و جهت مولکولی.. ۳۵
۴-۱-۵ تأثیر پارامتر مدول B.. 38
6- نتیجه گیری ها ۳۸
چکیده
پیش بینی دینامیک خشک ریسی لیف های پلیمر که بر اساس مدل دو بعدی قرار دارد مطرح می شوند معادله اصلی مورد استفاده برای توضیح مایع ریسندگی با هم شامل تأثیرات ویسکوز و هم ویسکوالاستیک می باشد که بر اساس ترکیب موازی و برابر یک معادله Giesekus غیر خطی و یک جزء نیوتونی ساده قرار دارد تأثیرات ترکیب و دما در ویسکوزیته ، دمای تبدیل شیشه ای و مدول های Zero-shear و در اینها، در زمان استراحت مربوط به مدل اصلی به حساب آمده است به حساب آوردن جزء ویسکوز ، پیش بینی های تمایز را بین انسداد درونی پروفیل سرعت لیف و انجماد سازی لیف ممکن
می سازد انسداد درونی سرعت لیف ناشی از افزایش سریع ویسکوزیته و در نتیجه میزان افت تغییر شکل می باشد و انجماد لیف در نتیجه عمل دمای تبدیل شیشه است .
پیش بینی های پروفیل های محوری و شعاعی دما، ترکیب، تنش و جهت وجود مورفولوژی پوسته هسته را بازتاب می دهد بعلاوه پارامتر آزاد منفرد در مدل که نشاندهنده نسبت ویسکوزیته نیوتونی جزء به ویسکوزیته کل می باشد نمودارهای نیروی لیف را تحت تأثیر قرار می دهد و مخصوصا ً نمودار محوری سرعت را بنابراین می تواند بعنوان پارامتر تنظیم برای داده های خط ریسندگی مورد استفاده قرار گیرد .
لغات کلیدی : خشک ریسی ، لیف های پلیمر ، ویسکوزیته ، انجماد، دمای تبدیل شیشه
1- مقدمه :
خشک ریسی برای تولید الیاف ساخت دست انسان از پلیمرهای مانند استات سلولز ، تری استات سلولز ، پلیمر ها و کوپلی مرهای کلرید وینیل و آکریلونیتریل به کار می رود علی رغم اهمیت تجاری این تکنولوژی پروسه ای ، مطالعات مربوط به مدلسازی توجه نسبتاً کمی را در سال های اخیر به خود جلب کرده است مطالعات اولیه ]4-1[ روی مدلسازی یک بعدی مراحل اولیه ، مدلسازی چندین سانتی متر نخستین را در امتداد خط ریسندگی تأکید نموده بعدها برازینسکی وهمراهان یک مطالعه مدلسازی دو بعدی را هم مورد پروسه های انتقال حرارت و هم توده انجام دادند که در آن دانسیته ثابت فیلامنت مورد بررسی قرار گرفت در این اواخر سانومدلی را ارائه نمود که فقط برای پروسه انتقال توده می باشد اما شامل تأثیرات دانسیته متغیر فیلامنت می باشد در همه این تلاش ها یک ویسکوز خالص و معادله اصلی نیوتونی برای مدلسازی رفتار رئولوژیکی محلول ریسندگی به کار گرفته شد در این مطالعه، کولینگ از یک معادله اصلی Giesekus برای مدلسازی محلول استفاده نمود هر چند پیش بینی های این مدل خط ریسندگی، برای نمودار بدون ابعاد سرعت ویژگی های عمومی رفتار ثابت پروسه را نشان نداد جالب اینکه پیش بینی های آنها جهت تنظیم یک مجموعه داده های نمودار آزمایشی سرعت نشان داده شد گو و مک هاک یک مدل یک بعدی را ارائه نمودند که بر اساس فرم تعدیل معادله Giesekvs قرار داشت و در آن یک فاکتور غیر خطی اضافه گردید تا قابلیت ارتجاعی محدود زنجیره را لحاظ نماید هدف این مقاله ارائه یک آنالیز دو بعدی از پروسه خشک ریسی است که هم سهم ویسکوز و هم سهم ویسکو الستیک را در معادله اساسی نشان دهد و این همراه با تأثیراتی است که در نتیجه دانسیته غیر ثابت می باشد در نظر داشتن این تأثیرات به همراه تغییرات محوری و شعاعی در زمینه های غلظت و دما منجر به پیش بینی دقیق تر رفتار سخت شدن ، تشکیل پوسته ، و جهت زنجیره می گردد .