ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамическое сопротивление осадительной ванны из "Вискозные волокна" ОКОЛО 1% от скорости нити, в дальнейшем (точки В и С на рис. 7.63) происходит развитие профиля скоростей. Точное количественное рассмотрение гидродинамики комплексной нити [185] как системы коаксиальных пористых цилиндров позволило установить, что полное развитие профиля скоростей (99%) достигается на расстоянии 8—10 мм от поверхности фильеры, что совпадает с экспериментальными данными [187, 188]. Таким образом, начиная с момента полного развития профиля скоростей, вся ванна внутри нити иммобилизована в виде пограничных слоев за счет сил вязкого трения, и нить движется вместе с осадительной ванной как одно целое. [c.246] От поверхности фильеры в виде пограничных слоев непрерывно отводится осадительная ванна в количестве, примерно равном произведению величины поверхности перфорированной части фильеры на скорость отвода нити. В соответствии с законом сохранения неразрывности потока такое же количество ванны подводится в виде нормальных потоков, направленных вдоль поверхности фильеры от периферии к центру перпендикулярно оси формующихся элементарных нитей (см. рис. 7.63). Экспериментальное подтверждение возникновения нормальных потоков осадительной ванны было выполнено с использованием метода подкрашенных струй [187]. [c.246] Конец пипетки с красителем подносился к формующейся нити иа разном расстоянии от фильеры. Непосредственно у фильеры краситель интенсивно втягивался внутрь формующейся нити, и вся нить окрашивалась. При удалении пипетки от фильеры подсос красителя внутрь нити уменьшался, а на расстоянии 5—7 мм практически прекращался полностью. [c.246] Рассмотренная выше картина гидродинамических потоков при формовании волокон позволяет выделить отдельные составляющие гидродинамического сопротивления и оценить их количественно. Формующаяся нить испытывает два вида гидравлического сопротивления сопротивление трения продольному движению цилиндрической нити и лобовое сопротивление при обтекании элементарных нитей нормальным потоком осадительной ванны. [c.247] Сопротивление трения продольному движению нити можно разделить на две составляющих сопротивление, обусловленное захватом осадительной ванны в виде пограничных слоев и придания ей скорости, близкой к скорости нити, и сопротивление, обусловленное вязким трением между комплексной нитью и осадительной ванной. [c.247] Если принять d = 0,01 м, u = 1 м/с, р=1280 кг/м т]=1,6- 10 з Па-с, то для обычного пути нити в ванне (30—50 см) сила гидродинамического сопротивления трения составит 4—5 сН. [c.247] На рис. 7.65 показана экспериментальная зависимость силы гидродинамического сопротивления от пути нити в ванне при формовании вискозной текстильной нити с линейной плотностью 16,7 текс при скорости формования 60 м/мин [182]. Можно видеть, что между силой гидродинамического сопротивления и путем нити в ванне наблюдается прямо пропорциональная зависимость. Аналогичные данные получены и другими авторами [191]. Однако характерно, что если прямую продлить до оси ординат, то она будет проходить не через начало координат, а отсечет на ординате отрезок, равный гидродинамическому сопротивлению в момент образования пограничных слоев и развития профиля скоростей. Как уже отмечалось, это происходит на очень коротком участке 0,7—1,0 см и поэтому в принятом на рис. 7.65 масштабе практически совпадает с осью ординат. [c.248] Если принять р=1280 кг/м , ицп = 1 м/с, с = 8-10 м и / = = 10 м, то усилие, приходящееся на одну элементарную нить, будет составлять 0,077 сН, а вызываемое им напряжение — 0,1 Па. Таким образом, в зоне развития профиля скоростей пограничных слоев, когда элементарная нить еще недостаточно отвердела, она подвергается одновременному воздействию сильных растягивающих и изгибающих сил. Поэтому эта зона особенно опасна в отношении возникновения дефектов и обрыва элементарных нитей. [c.249] Вернуться к основной статье