气辅共挤出流道中聚合物流动过程的数值分析

张敏^1,2，黄传真^1,2，贾玉玺³

1. 山东大学机械工程学院2. 高效洁净机械制造教育部重点实验室3. 山东大学材料科学与工程学院

摘 要：建立了气辅条件下两种聚合物在矩形流道中共挤出流动的三维非等温数值分析模型。用粘弹性流体模型(PTT模型)描述熔融聚合物的特性,Arrhenius方程表示流动对温度的依赖性,并且考虑聚合物相对于流道壁面的滑移以及不相容聚合物熔体间滑移的边界条件。用有限元方法数值模拟了聚合物成型过程,将计算结果与普通共挤出成型流动进行了对比分析。结果表明,气垫层的加入,将使聚合物熔体的压力降减低20%～40%;使流道出口处的速度场分布均匀,速度场的最大值下降约50%;气垫区聚合物的自由流动还将对共挤出界面的形状和位置有一定的影响。

关键词：粘弹性流体;共挤出;气辅成型;有限元模拟;