Расчет скорости движения композиционных материалов

5.5.1 Расчет скорости движения композиционных материалов

Для расчета скорости отвода стренгов используем уравнения теплопередачи в нестационарных условиях.

Расчет параметров охлаждения производим графоаналитическим методом, т.е. зная значение безмерной температуры:

Q = (2.1)

где Тn=72,5єС=345,5К – средняя температура полимера [1.];

Ткр=130єС=403К – температура кристаллизации полимера [2.];

Тв=30єС=303К – температура воздуха [2].

Q =єС

Найдем критерий Грасгоффа, определяемый по формуле (2.2): [2]

Gr =, (2.2)

где,0033 – температурный коэффициент объемного расширения воздуха;

₀ = 250 мм = 2,5 м – длина стренга;

g =9,8 м/с² – ускорение свободного падения;

Тw = 116,25єС = 389,25К – средняя температура полимера;

= коэффициент кинематической вязкости воздуха при температуре 30єС [2].

Gr = 142 ·10^-13

При свободной конвекции воздушной среды критерий Нуссельта, при ламинарном режиме, составляет:

Nu = 0,695· Gr^0,33 (2.3)

Nu = 0,695 · (142 ·10^-13)^0,33 = 6,95 ·10^-3

Коэффициент теплоотдачи равен: , (2.4)

где = 2,67 · 10² Вт/м·К – коэффициент теплопроводности воздуха при температуре Т=30єС [4.c. 402];

= 92,7825 Вт/м² · К

Численное значение Био [4]:

, (2.5)

где = 3 мм – толщина жгута;

Вт/м·К – теплопроводность полимера при температуре Т= 101,25єС [3]

= 1295,7

Используя значение критерия Био, находим по номограмме критерий Фурье: [3]

F₀=0,04

Определив критерий Грасгофа, Нуссельта, Био и Фурье, рассчитываем скорость отвода полимера. Коэффициент теплоотдачи при условии вынужденного движения жгута относительно воздуха, находим по критерию Рейнольдса:

R_e=, (2.6)

где =0,002 м/с – скорость движения от линии кристаллизации до направляющих пластин [2].

R_{e== 2,5 · 10}^-2,

А затем рассчитываем коэффициент теплоотдачи:

, (2.7)

= 1,41

Для последующих расчетов берется наибольшее значение коэффициента теплоотдачи из двух найденных или.

Скорость отвода материала из условий охлаждения будет равна:

, (2.8)

где =900 кг/м³ – плотность полимера при температуре Т=20єС [2];

= 1,92 кДж/(кг·К)=1,92·10³Дж/(кг·К) – теплоемкость полимера [2];

= 2·10^-3 м/с

Похожие работы

Полимерные композиты на основе диальдегилцеллюлозы и полигуанилинметакрилата

Скачать

59480

0

8

... исходных веществ. Свойства растворителей и реагентов Отметим, что все исследования проводились с одной партией исходных и синтезированных веществ. Ключевым фактором при создании композитов на основе целлюлозы хлопковой и биоцидного компонента явилась предварительная активация исходных компонентов для придания способности к структурной и химической взаимной иммобилизации и дополнительной ...

Композиционные триботехнические материалы на основе олигомеров сшивающихся смол

Скачать

88914

5

9

... коэффициент трения и удельный износ. Результаты исследований приведены на рис№10, №11. Рис.10. Рис.11 Глава IY. Технология изготовления триботехнических материалов на основе полимеров 4.1. Принципы создания композиционных материалов на основе полимеров Эксплуатационная долговечность машин и механизмов в ряде случаев определяется надежностью работы узлов трения. Применение ...

Поиск оптимального содержания пигмента в покрытиях на основе алкидного лака ПФ-060

Скачать

128585

25

8

... . В связи с вышеизложенным, цель данной работы заключается в исследовании свойств соосажденных манганат (IV) силикатов кальция, а также поиск оптимального содержания пигмента в покрытиях на основе алкидного лака ПФ-060 и грунтовочных композиций на его основе. 3 Объекты и методы исследования В работе использовали соосажденный манганат (IV) силикат кальция в соотношении 10% Na2SiO3. 3.1 ...

Исследование физико-химических и прикладных свойств новых полимерных композиционных материалов на основе слоистых силикатов и полиэлектролитов

Скачать

58196

10

4

... химическое, макроструктурное модифицирование и одновременное обогащение бентопорошка, позволяют повысить сорбционные свойства и качество готовой продукции. 3.4 Разработка полимерных композиционных материалов на основе органоглин на основе бентонита месторождения «Герпегеж» Объектами исследований в данной части работы являются нанокомпозиты, полученные на основе органомодифицированных ...