為改善硝化纖維素在單螺桿擠出加工中的流變性能,本文設計了超臨界流體輔助含能聚合物擠出成型設備,并利用該設備進行超臨界流體輔助硝化纖維素代料二醋酸纖維素(CDA)擠出成型,通過狹縫流變儀進行流變測試,研究不同工藝條件下CDA溶液的在線流變性能,在此基礎上研究了超臨界CO₂輔助CDA溶液擠出加工的流變性能,并采用專業(yè)仿真軟件POLYFLOW對物料在口模中流動性進行數(shù)值模擬。實驗結果為發(fā)射藥連續(xù)、安全地擠出成型及進一步研究提供實驗基礎和重要的參考價值。實驗結果表明:CDA溶液和CDA/CO₂溶液體系均是非牛頓假塑性流體。注入超臨界CO₂降低了 CDA溶液的剪切黏度、黏度系數(shù)、加工溫度、剪切黏度對溫度的敏感程度、溶劑含量;提高CDA溶液非牛頓指數(shù)、擠出流量。注入超臨界CO₂后,不同加工溫度下CDA溶液在6rpm和1Orpm之間剪切黏度降低值較大,降低值可以達到46.75%。注入超臨界CO₂后,同一溶劑含量下,6rpm時CDA溶液剪切黏度降低值較大,降低值可以達到48.10%。CDA溶液...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究的背景及意義
    1.2 火藥的加工技術
        1.2.1 發(fā)射藥的制備工藝
        1.2.2 螺桿擠出成型技術
    1.3 超臨界流體技術
        1.3.1 超臨界流體
        1.3.2 超臨界流體輔助聚合物加工的方法
        1.3.3 超臨界流體在聚合物加工中的應用
    1.4 POLYFLOW軟件在聚合物加工中研究進展
        1.4.1 POLYFLOW軟件簡介
        1.4.2 POLYFLOW軟件在聚合物加工的應用
        1.4.3 POLYFLOW軟件在含能聚合物加工的應用
    1.5 本論文主要的研究內(nèi)容
2 超臨界流體輔助含能聚合物加工關鍵技術設計
    2.1 引言
    2.2 超臨界流體輸送系統(tǒng)設計
    2.3 注氣設備設計
    2.4 擠出設備設計
        2.4.1 螺桿設計
        2.4.2 機筒設計
        2.4.3 加熱冷卻系統(tǒng)設計
    2.5 狹縫流變儀設計
    2.6 本章小結
3 含能聚合物代料溶液的在線流變性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料和實驗設備
        3.2.2 實驗過程
    3.3 結果與討論
        3.3.1 CDA溶液的流動曲線
        3.3.2 螺桿轉速對CDA溶液流變性能的影響
        3.3.3 加工溫度對CDA溶液流變性能的影響
        3.3.4 溶劑含量對CDA溶液流變性能的影響
    3.4 本章小結
4 超臨界流體輔助含能聚合物代料溶液加工的流變性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料和實驗設備
        4.2.2 實驗過程
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 CDA/H₂O₂溶液的流變行為
        4.3.2 螺桿轉速對CDA/H₂O₂溶液體系流變性能的影響
        4.3.3 加工溫度對CDA/H₂O₂溶液體系流變性能的影響
        4.3.4 溶劑含量對CDA/H₂O₂溶液體系流變性能的影響
        4.3.5 注氣流量對CDA/H₂O₂溶液體系流變性能的影響
    4.4 本章小結
5 含能聚合物代料溶液擠出成型過程的數(shù)值模擬
    5.1 引言
    5.2 模擬軟件的控制方程
        5.2.1 質量守恒方程
        5.2.2 動量守恒方程
        5.2.3 能量守恒方程
    5.3 POLYFLOW軟件模擬的實驗步驟
        5.3.1 幾何模型的建立
        5.3.2 網(wǎng)格的劃分
        5.3.3 分析任務的建立
        5.3.4 問題計算和后處理
    5.4 數(shù)學模型的建立
        5.4.1 假設條件
        5.4.2 本構方程
        5.4.3 模擬條件
        5.4.4 幾何模型
    5.5 狹縫口模的模擬結果與分析
        5.5.1 狹縫口模壁面的剪切黏度分布
        5.5.2 狹縫口模的壓力分布
        5.5.3 狹縫口模的速度分布
        5.5.4 不同厚度口模對物料流變性能的影響
    5.6 本章小結
6 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3793716