Поток в винтовом насосе

FНизкое давление в винтовом насосе создается за счет сил вязкости, и, следовательно, давление, достигаемое на выходе с материалами с низкой вязкостью, невелико. Таким образом, винтовой насос не является модификацией винта Архимеда, использовавшегося в древности для подъема воды. По сути, это было устройство прямого вытеснения, использующее спираль с глубоким вырезом, не полностью работающую и установленное под углом к ​​горизонту. При любом подробном анализе потока в винтовом насосе необходимо также учитывать небольшой поток утечки, который возникнет между витком винта и стенкой. При больших давлениях, создаваемых в полимерном экструдере (~100 бар), поток через этот зазор (обычно 2% внутреннего диаметра цилиндра) может быть значительным, поскольку падение давления на одной длине шага может составлять порядка 10 бар. . Попав в эту область, вязкая жидкость подвергается высокой скорости сдвига (скорость вращения около 2 Гц), и значительная часть мелкомасштабного смешивания и выделения вязкого тепла происходит в этой части экструдера. Таким образом, важно иметь в виду, что при использовании материалов с очень высокой вязкостью выделение тепла может быть очень большим, и поэтому температура жидкости (и, следовательно, ее реологические свойства) может сильно зависеть от мощности, подводимой к экструдеру. . Таким образом, необходимо решить связанные уравнения импульса и энергии, включая член вязкой диссипации.