在圓盤擠出機中,高聚物熔體在高聚物高彈變形引起的法向應力的作用下,于動盤與定盤的間隙中產生流動。由于這個原因,熔體非等溫流動數學模型的求解時,必須運用相應的流變方程。
圓盤擠出機的運轉引起很大熱力學效應。一般來說,這類擠出機在絕熱狀態下運轉。此時,必須導出多余的耗散能。在設計圓盤擠出機時,特別對于加工熱穩定性差的高聚物,溫度場的計算具有重要意義。
文獻對不可壓縮和靜止狀態時各向同性的、非線性粘彈性液體在兩平行圓盤問縫隙中的流動進行了研究(圖31),該圓盤之一是固定的,而另一圓盤則以等角速度旋轉。流動過程是穩定的。高聚物從動盤周邊上加入,并靠韋森柏(Weiss enberg)效應流向中心,然后經定盤中的孔排出。高聚物熔體——如粘彈液體在工作縫隙中的非等溫流動數學模型,包括運動的連續方程,能量方程及烏艾特一梅特茨聶爾(Ya—gr—MeTtIaep)流變狀態方程式。
為了簡化數學模型,假設由于相對于回轉軸心的對稱流動,速度以及切向和法向應力與角坐標①無關I流動是穩態層流;與介質的粘彈力相比,質量力小至可忽略不計,與沿轉旋軸2的熱傳遞相比,沿旋軸半徑r的導熱性小至可忽略不計,因為間隙日比圓盤半徑R2最小差一數量級,熱物理特性(除粘度外)與溫度無關;工作介質不可壓縮。