ирині і глибині каналу змінюється незначно внаслідок інтенсивного циркуляційного течії.
З урахуванням прийнятих припущень інваріантна структура математичної моделі екструдера на основі методу моделюючих потоків може бути представлена ​​як система наступних рівнянь:
Рівняння матеріального балансу по циркуляційному і поступального потокам розплаву:
В
Рівняння балансу сил тиску і в'язкого тертя в потоці розплаву:
В
РЕОЛОГІЧНИХ модель розплаву:
В В
Рівняння теплового балансу:
В
Крайові умови:
| z = 0 = P0, T | z = 0 = Tmelt, x | y = 0 = z | y = 0 = 0, x | y = H = Vbx =,
z | y = H = Vbz =;
Геометричні параметри каналу шнека екструдера
В
,.
Енергоспоживання екструдера (цільова функція)
.
Індекс термічної деструкції екструдата
,
де
.
Ступінь змішування екструдата:
.
Математична модель, отримана на основі аналітичного рішення системи вищенаведених рівнянь методом моделюючих потоків і дозволяє розраховувати процес екструзії виробів різної конфігурації з різних полімерних матеріалів, має вигляд:
Розрахунок швидкості обертання шнека екструдера:
,.
Розрахунок безрозмірних координат перерізів нульових напруг в'язкого тертя в циркуляційному і поступальному потоках:
,,
де
,
,
,.
Розрахунок безрозмірних градієнтів тиску в циркуляційному і поступальному потоках
,,
де
,
.
Розрахунок коефіцієнта консистенції розплаву полімерного матеріалу проводиться відповідно до реологическими рівняннями інваріантної моделі.
Розрахунок температури розплаву на виході з каналу шнека екструдера
В
Де
,
В
Розрахунок продуктивності екструдера
,
де об'ємна витрата потоку розплаву в екструдері визначається робочою точкою екструдера - точкою перетину зовнішніх характеристик шнека екструдера
В
,
,.
і однією з екструзійних головок, яка розраховується за відповідною моделлю.
Характеристика розробленої математичної моделі представлена ​​в таблиці 3.6.
Таблиця 3.6-Характеристика розробленої математичної моделі
ПараметрЗначеніеХарактер відображуваних властивостей объектаФункциональнаяСтепень деталізації всередині уровняПолнаяСпособ опису властивостей объектаАналитическаяОсобенности поведінки объектаДетерминированнаяСпособ полученияКомбинированнаяХарактер протікання процесу під временіСтатіческаяТіп взаємозв'язку переменнихНелінейнаяТіп варійованих переменни...
