聚合物多相分层充模流动成型的界面不稳定形成的数值分析.pdf

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1、第55卷第7期化工学报Voi.55N72004年7月JournaiofChemicaiIndustryandEngineering（China）Juiy2004、。。。。。、。。、研。究。论。文。。、聚合物多相分层充模流动成型的界面不稳定形成的数值分析周国发（南昌大学环境科学与工程学院，江西南昌330029）摘要基于聚合物多组分成型技术的工程背景建立了全三维非稳态非等温多相分层充模流动的理论模型，提出了求解理论模型的稳定高效的数值算法，通过数值模拟给出了不同流变性能参数、过程条件下聚合物多相分层充模流动成型过程的界面不稳定形成过程和不稳定界面形貌的定量

2、对比，在此基础上通过理论分析，揭示了界面不稳定的产生机理，并研究了流变性能参数和过程条件对分层界面形貌和界面不稳定影响的规律.模拟研究表明，模拟结果与Mohammad等的实验研究结论相吻合.关键词多相分层流动数值模拟界面不稳定多组分注射成型中图分类号TO320文献标识码A文章编号0438-1157（2004）07-1173-06NUMERICALANALYSISOFINITIATIONOFINTERFACEINSTABILITYINPOLYMERMULTIPHASE-MULTILAYERCAVITYFILLINGFLOWMOLDINGZHOUGuofa

3、（CollegeofEnuironmentEngineering，NanchangUniuersity，Nanchang330029，Jiangxi，China）AbstractOnthebasisoftheengineeringbackgroundofadvancedpoiymermuiti-componentmoidingtechnigues，thefuiiythree-dimensionaiunsteadynon-isothermaitheoreticaimodeiofmuitiphase-muitiiayercavityfiiiingfiowi

4、sestabiishedinthispaperandthecorrespondingstabienumericaiaigorithmwithfastconvergenceisputforward.Bymeansofnumericaisimuiationresearch，theguantitativecomparisonsofinitiationandpatternsofinterfaceinstabiiityundervariousrheoiogicaiparametersandprocessparametersarepresented.Therefo

5、re，theinitiationmechanismofinterfaceinstabiiityisdisciosuredbytheoreticaianaiysis，andthedependenceofinterfaceinstabiiityonrheoiogicaiparametersandprocessparametersarestudied.TheresuitsofsimuiationhaveagoodagreementwiththeexperimentresuitsgivenbyMohammadetal.Keywordsmuitiphase-mu

6、itiiayerfiow，numericaisimuiation，interfaceinstabiiity，muiti-componentinjectionmoiding［1］tasTzogankis等的实验研究和生产实践表明多相前言分层流动成型相邻分层界面易于产生界面不稳定，多相分层流动成型（如共注射成型、气辅共这对其产量和质量均有较大影响.因此，确定多相注射成型）的主要质量指标之一是层厚分布.Cos-分层流动成型过程稳定性操作的工艺条件是至关重2003-03-17收到初稿，2003-12-09收到修改稿.Receiveddate：2003-03-1

7、7.Correspondingauthor：Prof.ZHOUGuofa.E-maii：ndzgf@ya-联系人：周国发，男，41岁，博士，教授.hoo.com.cn基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.20274016）.Foundationitem：supportedbytheNationaiNaturaiScienceFoun-dationofChina（No.20274016）.·1174·要的.而目前的手段是通过长时间的反复试验来确临界状态下的稳定性问题（第2分歧点问题）.定，不仅耗费可观的人力物力，而且未必能达到理一般可出现两种不同的不

8、稳定模式：交界面黏想效果.确定稳定性工艺条件的前提是弄清界面不性切应力梯度主导的不稳定和界面弯