Структурно-феноменологическая реологическая модель для инженерных расчетов течений полимерных сред

Abstract

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.

Keywords

• реология
• полимеры
• расплавы полимеров
• полимерная жидкость
• реологическая модель
• мезоскопический подход
• вискозиметрические функции
• сдвиговая вязкость
• вязкоупругость
• нелинейные эффекты
• одноосное растяжение
• вязкость при растяжении
• щелевой канал