Структурно-феноменологическая реологическая модель для инженерных расчетов течений полимерных сред
| Autor: | A.A. Laas, G.O. Rudakov, G.V. Pyshnograi, K.B. Koshelev |
|---|---|
| Jazyk: | ruština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: |
tensile viscosity
shear viscosity polymer melts mesoscopic approach slot channel viscometric functions нелинейные эффекты расплавы полимеров вязкоупругость вискозиметрические функции реология мезоскопический подход polymers viscoelasticity nonlinear effects щелевой канал uniaxial elongation General Medicine реологическая модель rheological model одноосное растяжение полимерная жидкость полимеры сдвиговая вязкость rheology polymer fluid вязкость при растяжении |
| Zdroj: | Izvestiya of Altai State University; No 4(126) (2022): Izvestiya of Altai State University; 115-122 Известия Алтайского государственного университета; № 4(126) (2022): Известия Алтайского государственного университета; 115-122 |
| ISSN: | 1561-9443 1561-9451 |
| Popis: | Studying the behavior of flows of solutions and polymer melts in the field of nonlinear viscoelasticity allows describing the rheological properties in more details and more accurately assess the adequacy of rheological models. A new structural-phenomenological model is proposed to describe the rheological behavior of melts of branched polymers. This model can be recommended for engineering calculations of flows of polymeric media. The model is obtained from the modified Vinogradov-Pokrovsky model which is based on the microstructur-al approach and describes the dynamics of a polymer fluid. Stationary viscometric functions for simple shear and uniaxial tension, as well as stationary shear viscosity, the first-difference coefficient of normal stresses, stationary viscosity at uniaxial tension, are calculated using the obtained model. Also, the influence of model parameters on the form of the functions has been studied. It is shown that the model describes with good accuracy the nonlinear viscoelastic behavior of flowing polymer systems: an anomaly in viscosity, a drop in the coefficient of the first difference of normal stresses, and a nonmonotonic nature of the dependence of the steady-state elongation viscosity on the tensile rate. The viscometric functions data are compared with the experimental data for an industrial polyethylene melt sample. В области нелинейной вязкоупругости изучение поведения течений растворов и расплавов полимеров позволяет более подробно описать реологические свойства и точнее оценить адекватность реологических моделей. Для описания реологического поведения расплавов разветвленных полимеров предложена новая структурнофеноменологическая модель, которую можно рекомендовать для инженерных расчетов течений полимерных сред. На основе модели, которая получена, исходя из модифицированной модели Виноградова-Покровского, основанной на микроструктурном подходе к описанию динамики полимерной жидкости, были рассчитаны стационарные вискозиметрические функции при простом сдвиге и одноосном растяжении: стационарная сдвиговая вязкость, коэффициент первой разности нормальных напряжений, стационарная вязкость при одноосном растяжении. Также было исследовано влияние параметров модели на вид этих зависимостей. Показано, что модель с хорошей точностью описывает нелинейное вязкоупругое поведение текучих полимерных систем: аномалию вязкости, падение коэффициента первой разности нормальных напряжений, немонотонный характер зависимости стационарной вязкости при растяжении от скорости растяжения. Проведено сравнение вискозиметрических функций с экспериментальными данными для расплава промышленного образца полиэтилена. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|