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基于非牛頓流體本構(gòu)方程的熔噴纖維直徑預(yù)測(cè)
關(guān)鍵詞：熔噴纖維 珠鏈模型 拉格朗日方程 非牛頓流體 黏彈力
摘要：為從理論上精確預(yù)測(cè)熔噴纖維的直徑并揭示其成纖機(jī)制,立足于拉格朗日方法的熔噴珠鏈模型,引入PTT、UCM、Giesekus和Rouse-Zimm這4種非牛頓流體本構(gòu)方程,分別預(yù)測(cè)了纖維在氣流場(chǎng)中的受力與直徑變化。結(jié)果表明:采用不同的非牛頓流體本構(gòu)方程計(jì)算獲得的纖維黏彈力不同,由此導(dǎo)致模擬結(jié)果具有明顯差異;纖維的最終直徑受到內(nèi)外應(yīng)力差和凝固點(diǎn)位置的影響,內(nèi)外應(yīng)力差越大,纖維細(xì)化速度越快,凝固點(diǎn)距離噴絲孔越遠(yuǎn),纖維具有更加充分的空間拉伸,更容易產(chǎn)生較細(xì)的纖維;采用UCM非牛頓流體本構(gòu)方程模擬獲得的纖維最粗,而采用Giesekus非牛頓流體本構(gòu)方程模擬獲得的纖維最細(xì);采用Giesekus非牛頓流體本構(gòu)方程的珠鏈模型獲得的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果更相符。
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