химический каталог




Переработка каучуков и резиновых смесей

Автор Е.Г.Вострокнутов М.И.Новиков В.И.Новиков Н.В.Прозоровская

1—9)

Эффективная накопленная деформация сдвига у^, определяющая качество простого смешения, должна определяться с учетом

127

фактической неоднородности поля скоростей течения материалу в смесителе, нестационарности процесса и переменного эффективного объема смеси, участвующего в данный момент в деформации:

1

нию теплопроводности и других процессов «переноса»).

дс

(3 16)

г|* = 2 2 Ti* с<* aikUVk ~ Т<цФ

где y*h — скорость (трехмерного) сдвига в элементе материала с относительным объемом vj за время tt (EvЈ = l); <а — время (длительность) цикла смешения, /д=2*,, cos а,ь — фактор ориентации элементарных фазовых площадок в материале в переменном поле деформаций сдвига; у — некоторая средняя по объему и времени цикла эффективная скорость сдвига, vЈ=Wv— относительный элементарный объем, где скорость сдвига может считаться постоянной, V — объем загрузки смесителя, <р — гидромеханический коэффициент полезного действия смесительного механизма, связанный с фактором ориентации cos а,л, а также

распределением у (0Примеры расчетов у? с учетом указанных факторов даны ниже (с. 144, 145).

Реологические и диффузионные процессы при приготовлении резиновых смесей. Вышеизложенное относилось главным образом к статистике и реологии систем, состоящих из невзаимодействующих и непроникающих друг в друга различных фаз. Практически очень важными являются также диффузионные закономерности процесса смешения, определяющие скорость или время достижения необходимого состояния смеси с учетом взаимодействия и взаимной растворимости компонентов. Некоторые экспериментальные и теоретические исследования, затрагивающие этот вопрос с позиций статистики, обсуждены выше.

Мором теоретически рассмотрен реологический процесс смешения, с одновременным действием деформаций сдвига и диффузии [16, 28р. При этом автор исходит из предположения, близкого к принятому позднее в работе [26], что поверхность раздела фаз при смешении, благодаря деформированию, линейно растет со временем Боковая поверхность А элемента объема (рис. 3.14) при этом будет: A=A0(l-{-kt), а толщина элемента L=v/A (где v — элементарный объем; k — константа скорости). Далее он использует дифференциальное уравнение диффузии (в форме, аналогичной уравнегде с — концентрация компонента в данной точке, t — время, Dv — коэффициент диффузии (см2 с-1), L —• толщина слоя, х — относительное расстояние в направлении диффузии (см рис 3 14).

Это уравнение в частных производных, где концентрация зависит от координаты и времени, решается при следующих граничных и начальных условиях:

La дс

с = 1, если 0 < х < 9 с = 0, если 6 < х ^ 1 где 6 — теоретическая концентрация компонента.

Видно, что x = ljL одновременно связан с концентрацией 9 и при l=la x=Q.

? cosqnx

Решение уравнения (3.16) имеет вид:

— 1] ) sin qnQ

(с-в) = ~ 2jexp| ЗТР

0=1

где q — индекс суммирования.

Если kt^>l, можно пренебречь членами ряда при 1. Тогда, учитывая, что интенсивность разделения ID в данном случае (при 8<1) можно выразить отношением lD=a/Q, получают следующее выражение для времени смешения до определенного значения ID:

(3 17)

Используя затем выражения для увеличения поверхности контакта фаз при сдвиге:

S=Sa у 1 — 2ys cos ах cos ag + у\ cos2 ах

И

(деформация растет с постоянной скоростью), находят:

9-113

ь *

129

/ 2 sin 9я /D9ir

(3 l\)

ГЕМ —

Подставляя значение k в (3.17), получают окончательно-з

cos2 a*

/

ЗУ In

Таким образом, продолжительность смешения при наличии диффузии увеличивается с увеличением объема смеси V, с уменьшением допустимой интенсивности разделения ID, коэффициента диффузии Z>» и скорости сдвига dv/dr. Поскольку Dv зависит от вязкости среды, то с ее повышением гсм также увеличивается. При увеличении 9 (т. е. степени наполнения) продолжительность смешения уменьшается.

Для практического использования этой формулы необходимо, однако, знать значения So, D„ и ах, которые трудно точно определить. Кроме того, формула не учитывает специфических межмолекулярного и химического взаимодействий фазы и дисперсионной среды (очень важных факторов для процессов резиносмешения) и фактически не отражает влияния на форму линий тока геометрии рабочей зоны смесителя (фактор ориентации cos а*, конечно, не может корректно учесть указанную сложную геометрию).

Тем не менее эта формула может оказаться полезной при оценках необходимого времени смешения и особенно при моделировании работы смесителей.

Динамика смешения и идеальные смесители

Кроме статистики и кинетики процессов смешения для технологических приложений очень важна динамика смешения. Здесь представляют интерес прежде всего расчеты напряжений в камерах, моментов, затрат энергии и мощности на валу смесителей

Гидродинамическому и вообще количественному, математическому рассмотрению в настоящее время поддаются лишь так называемые идеальные смесители с упрощенной геометрией смесительной зоны в предположении, что дисперсионная среда —это идеальная вязкая жидкость или в

страница 51
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Переработка каучуков и резиновых смесей" (4.35Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цветочные композиции
Компания Ренессанс купить лестницы - надежно и доступно!
кресло метро купить
индивидуальное хранение москва

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)