Cтраница 4
Кроме того, очевидно, что для увеличения поверхности раздела обе фазы должны участвовать в течении. Следовательно, соотношение величин вязкости фаз ( как и эластичности, проявляющейся при восстановлении высокоэластической составляющей деформации) играет существенную роль при ламинарном смешении. Эти аспекты смешения рассмотрены в гл. [46]
Характер процесса определяется, как известно, критерием Рейнольдса, который показывает отношение сил инерции к силе вязкого течения. В области больших значений критерия Рейнольдса наблюдается турбулентное смешение, при котором струи потока расплава интенсивно закручиваются в спираль, тогда как в области низких значений наступает менее эффективное ламинарное смешение незакрученных потоков. [47]
Кроме статистических критериев, для оценки состояния смеси используют также и деформационные ( реологические) критерии. Ламинарное смешение приводит к вытягиванию исходных слоев компонентов, в том числе податливых агломератов ингредиентов ( или слоев полимера, уже насыщенного техническим углеродом), в полоски и пленки малой толщины. [48]
В этом случае из-за идеального перемешивания внешняя и внутренняя функции РВП идентичны. Это легко проверить, положив минимальное время пребывания равным нулю. Для ламинарного смешения, при котором ФРВП рассчитывают из профиля скоростей, это в принципе невозможно. Следует отметить, что в сложных системах для расчета ФРВП необходимо точное описание траектории движения жидкости между субсистемами. [49]
Смешение в той или иной мере происходит почти во всех процессах переработки полимеров. Поэтому теории ламинарного смешения уделено значительное место, и она рассмотрена в гл. [50]
В начальный период процесса, когда температура смеси не повысилась до температуры текучести каучука, последний ведет себя как высокоэластичное, упругое тело и внедрение в него других компонентов осуществляется путем втирания, вминания и сдвига. Но мере повышения температуры каучук становится более податливым, размягчается и его деформирование начинает напоминать течение. Здесь уже в полной мере проявляется ламинарное смешение. Распределение дисперсной фазы в каучуке сопровождается уменьшением общего объема, занимаемого компонентами. Затем наступает такой момент, когда сформировалась грубая смесь; она занимает уже не весь свободный объем смесительной камеры. Наличие свободного пространства в камере способствует веДению дальнейшего процесса смешения с целью более равномерного распределения компонентов в каучуке. [51]
![]() |
Расположение линий тока в циркуляционном течении. [52] |
Получение расплава с однородным распределением температур и свободного от непроплавленных частиц может быть достигнуто только при условии тщательного эффективного перемешивания находящегося в червяке материала. Более того, червячные экстру-деры часто применяют в качестве смесителей непрерывного действия для введения красителей или различных структурирующих добавок непосредственно в процессе переработки полимеров. Поэтому интересно рассмотреть работу экструдера с позиций теории ламинарного смешения, сформулированной в гл. [53]
Для упрощения количественного анализа ламинарного смешения разработан метод исследования изменения площади поверхности раздела фаз в процессе смешения. В конечном счете общая деформация может служить количественной характеристикой ламинарного смешения. [54]
Следует заметить, что смешение в той или иной мере происходит почти во всех процессах переработки полимеров. Поэтому теории ламинарного смешения в монографии уделено значительное место; она рассмотрена в IV главе. [55]
Механизм процесса ламинарного смешения состоит в увеличении поверхности раздела между смешиваемыми ингредиентами, при этом уменьшаются размеры диспергируемого ингредиента. Это увеличение поверхности раздела реализуется в результате деформации сдвига и растяжения. Существенное значение для эффективного смешения имеет правильная относительная ориентация направлений деформации и поверхности раздела ингредиентов. Количественная теория ламинарного смешения позволяет определять все основные параметры реального процесса смешения. [56]
![]() |
Развитие поверхности раздела между двумя жидьсстями Л и В, расположенными послойно. [57] |
При заполнении канала однородной жидкостью происходит циркуляционное течение, подробно описанное в гл. Две жидкости вначале расположены послойно, как показано на рис. 11.11. Поверхностное натяжение авторы не учитывали. Движение верхней стенки канала приводит к частичному смешиванию жидкостей. Количественной мерой эффективности ламинарного смешения является площадь поверхности раздела, зависящая от времени смешения. [58]