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纺丝溶液黏滞力对溶液锥体的影响

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:流层间的摩擦力即为纺丝溶液内部的黏滞力,黏滞力是纺丝溶液在剪切力的作用下形成流速梯度的主要原因。因此纺丝溶液锥体主要是在表面张力、黏滞力以及离心力的共同作用下形成的,表面张力保证纺丝溶液的稳定性,离心力与黏滞力使得纺丝溶液锥体向外伸长。随着离心力进一步增加,纺丝溶液锥体的受力平衡被打破后纺丝溶液将从喷嘴中喷出并形成纺丝射流。

纺丝溶液黏滞力对溶液锥体的影响

纺丝溶液在离心力的作用下具有沿喷嘴轴线向外运动的趋势,与喷嘴管壁接触的纺丝溶液由于黏附在喷嘴管壁上并未发生运动,此时纺丝溶液流层间出现相对运动,外流层对内流层作用一个与纺丝溶液流速相反的摩擦力使得内流层具有减速趋势。流层间的摩擦力即为纺丝溶液内部的黏滞力,黏滞力是纺丝溶液在剪切力的作用下形成流速梯度的主要原因。由于管壁处的黏附作用,靠近喷嘴侧的纺丝溶液流层相对于靠近喷嘴轴线的纺丝溶液流层流速较小,在喷嘴轴线处的纺丝溶液流速最大,纺丝溶液黏滞力与流速间的关系如图3-4所示。

图3-4 纺丝溶液黏滞力对流速的影响(www.xing528.com)

当纺丝溶液在喷嘴中开始流动时,喷嘴轴线处的纺丝溶液受到的黏滞切应力最小,因此最先开始流动。当纺丝溶液在喷嘴处受力平衡形成纺丝溶液锥体时,轴线处的纺丝溶液具有向外流动的趋势使得纺丝溶液球体在轴线处向外拉伸,此时轴线中心部分纺丝溶液内外压强差较大,纺丝溶液顶端的曲率半径较小并逐渐形成锥体状从而保证纺丝溶液处于稳定状态。

因此纺丝溶液锥体主要是在表面张力、黏滞力以及离心力的共同作用下形成的,表面张力保证纺丝溶液的稳定性,离心力与黏滞力使得纺丝溶液锥体向外伸长。随着离心力进一步增加,纺丝溶液锥体的受力平衡被打破后纺丝溶液将从喷嘴中喷出并形成纺丝射流。

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