Лабораторная работа: Расчёт зоны загрузки

U –скорость твёрдой пробки, м/с; Н– высота канала, м; w– ширина канала, м; rи– плотность изолирующего материала, кг/м3; Q– расход материала, кг/с.

Все члены уравнения (5) разделим на Fz:

(5)

где Р0 – атмосферное давление, МПа.

Расчет зоны загрузки складывается из двух расчетов, которые могут при некоторых допущениях производиться раздельно:

- расчет давления по длине канала;

- расчет температурного поля по высоте и длине канала.

В том случае, когда коэффициент трения зависит от температуры (см. рис. 4), а граничные условия по температуре зависят от давления (давление увеличивается по длине зоны загрузки), то расчет давления и температуры ведут совместно. Задача является связанной, а для решения используют итерационный метод.

Рис. 4. Зависимость коэффициента трения от температуры для полимеров: 1 – ПВХ; 2 – полиамид 6.6 (сорт А); 3 – полиамид 6.6; 4 – полиамид 6.6 (сорт В); 5 – полипропилен; 6 – полиэтилен.

Уравнение энергии, описывающее процесс теплопереноса в канале имеет вид:

(6)

Граничные условия:

- температура шнека, °С;

- температура корпуса, °С;

- температура загружаемого материала, °С.

Зона загрузки заканчивается там, где около внутренней поверхности цилиндрического корпуса появляется тонкая пленка расплава, т. е. в некоторой точке сечения пробки полимера (прилегающей к поверхности корпуса) температура превышает температуру плавления Т³Tпл.

Для решения уравнения (6) с соответствующими граничными условиями следует использовать метод конечных разностей.

Исходные данные

Таблица 1. Параметры полимера

ls Дж/м/с/×°С	rs кг/м3	cs Дж/кг×°С
0.22	930	1940

Таблица 2. Параметры экструдера

Номер варианта	Диаметр шнека, м	Угол нарезки, гр.	Шаг нарезки, м	Ширина гребня, м	Высота канала в з. з., м	Скорость вращения, об/мин	Расход мате-риала, кг/с	Темпе-ратура, °С
2	0.12	17.67	0.12	0.011	0.015	55	0.0457	100-185

Расчётная программа

uses crt;

var u,w,fi,r,hr,hz,z,lamdas,teta:real;

t:array [1..25] of real;

t1:array [1..25] of real;

p: array [1..25] of real;

f:text;

i,j:integer;

vb,l,zpl,hg,n,dsh,vbx,vbz,vsz,q,ps,pm,h,vj,lamdam,