1、Polymer Processing EngineeringBeijing University of Chemical Technology 聚合物加工工程聚合物加工工程 第一章第一章 聚合物加工流变学基础理论简介聚合物加工流变学基础理论简介第一节第一节 引言引言第二节第二节 聚合物流变学的数学基础聚合物流变学的数学基础第三节第三节 聚合物流变学的基础概念聚合物流变学的基础概念第四节第四节 聚合物流变学的基础方程聚合物流变学的基础方程第五节第五节 聚合物流变学基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用知识回顾知识回顾一、应力张量与应变速率张量一、应力张量与应变速率张量知识回顾知识回顾一
2、、应力张量与应变速率张量一、应力张量与应变速率张量二、聚合物流变学的基础方程二、聚合物流变学的基础方程1、连续性方程、连续性方程知识回顾知识回顾二、聚合物流变学的基础方程二、聚合物流变学的基础方程2、运动方程、运动方程知识回顾知识回顾二、聚合物流变学的基础方程二、聚合物流变学的基础方程3、能量方程、能量方程知识回顾知识回顾二、聚合物流变学的基础方程二、聚合物流变学的基础方程3、能量方程、能量方程知识回顾知识回顾二、聚合物流变学的基础方程二、聚合物流变学的基础方程4、本构方程、本构方程知识回顾知识回顾第一章第一章 聚合物加工流变学基础理论简介聚合物加工流变学基础理论简介第五节第五节 聚合物流变学
3、基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用n 描述流场中流体物性及运动参数的数值及分布状态；描述流场中流体物性及运动参数的数值及分布状态；n 对流体的流动变形进行定量表征，预测产品的质量；对流体的流动变形进行定量表征，预测产品的质量；n 确定合理的流场流道的尺寸和配套的加工工艺条件。确定合理的流场流道的尺寸和配套的加工工艺条件。1、目的、目的一、引言一、引言第一章第一章 聚合物加工流变学基础理论简介聚合物加工流变学基础理论简介第五节第五节 聚合物流变学基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用n 建立物理模型（提出假设条件）建立物理模型（提出假设条件）n 模型求解模型求解n 结果讨
4、论结果讨论2、分析问题思路、分析问题思路一、引言一、引言（ 1）建立物理模型（提出假设条件）建立物理模型（提出假设条件）分析实际加工过程：决定取舍因素流体运动基础方程本构方程 体现加工过程 速度场、 力场 、 温度场 特征及材料对外界条件响应的易于求解方程 。 形成第五节第五节 聚合物流变学基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用一、引言一、引言2、分析问题思路、分析问题思路（ 2）模型求解）模型求解用数学方法及场的边界条件求解数学模型。用数学方法及场的边界条件求解数学模型。（ 3）对求解数学模型进行讨论）对求解数学模型进行讨论提出对加工的指导意义，并进行修正和评价提出对加工的指导意义
5、，并进行修正和评价3、流体的流动类型、流体的流动类型拖曳流、压力流、拖曳压力流拖曳流、压力流、拖曳压力流第五节第五节 聚合物流变学基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用一、引言一、引言2、分析问题思路、分析问题思路已知条件：已知条件：（ 6）流体为不可压缩的牛顿流体；（ 7）忽略重力和惯性力。VH（ 1）流动为稳流、层流、全展流；（ 2）板间距离 H很小 ,不打滑；（ 3）下板静止，上板以V运行；（ 4）板与大气接着，P=常数；（ 5）两板温度均为 Tw；TwTw求：应力、应变、应变速率、单宽流率、温度？求：应力、应变、应变速率、单宽流率、温度？二、平行平板压力流二、平行平板压力流第
6、五节第五节 聚合物流变学基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用2、流场分析、流场分析（ 1）建立直角坐标）建立直角坐标 （ 2）流场分析）流场分析n 稳定流场稳定流场 xyzVH平行平板压力流平行平板压力流2、流场分析、流场分析（ 1）建立直角坐标）建立直角坐标 （ 2）流场分析）流场分析n 速度分析速度分析 速度速度xyzVH平行平板压力流平行平板压力流n 应力分析应力分析平行平板压力流平行平板压力流n 温度分析温度分析平行平板压力流平行平板压力流3、建立方程、建立方程（ 1） X方向的运动方程方向的运动方程X方向的运动方程表达式方向的运动方程表达式 -（ 1）平行平板压力流平行平
7、板压力流（ 2）能量方程）能量方程简化式简化式 -（ 2）不不可可压压缩缩流流体体，稳稳定定流流动动平行平板压力流平行平板压力流（ 3）本构方程）本构方程 -（ 3）-（ 1）-（ 2）-（ 3）平行平板压力流平行平板压力流（ 4）边界条件）边界条件Vxyz H平行平板压力流平行平板压力流二、方程求解二、方程求解1、速度分布方程、速度分布方程确定积分常数：确定积分常数：由（由（ 1）式）式 积分，再带入（积分，再带入（ 3）式）式得：得： -（ 4）再积分一次：再积分一次：平行平板压力流平行平板压力流平行平板间的速度分布方程：平行平板间的速度分布方程：-（ 5）平行平板压力流平行平板压力流得
8、-（ 5）将（将（ 3）和）和 （ 4）带入（）带入（ 2）式）式 2、温度分布方程、温度分布方程平行平板压力流平行平板压力流温度边界条件：温度边界条件：y=0, T=Twy=H, T=Tw对上式积分一次：对上式积分一次：2、温度分布方程、温度分布方程再积分一次：再积分一次：平行平板压力流平行平板压力流-（ 6）2、温度分布方程、温度分布方程温度分布方程的表达式：温度分布方程的表达式：平行平板压力流平行平板压力流3、结果讨论、结果讨论01.01.00.5平行平板压力流平行平板压力流三、狭缝口模中的压力流（作业）三、狭缝口模中的压力流（作业）第五节第五节 聚合物流变学基础方程的初步应用聚合物流变学基础方程的初步应用The End
