不同转速对偏心转子挤出机熔体输送段能耗影响的模拟研究

４５替　１　１　２０１７　｛　１　１川　料１．、Ｉ　（　ＨＩＮＡ　Ｉ　１　ＡＳＴＩＣＳ　ＩＮ１）Ｌｊ　Ｔｌ｛Ｙ　・５ｌ・　不同转速对偏心转子挤出机熔体输送段能耗影响　的模拟研究冰　文劲松　，尹晨欢。，傅２．广东银禧科技股份彳丁　公　轶　，胡志刚！　ｒ尔　ｔ，，ｉ￡－５２３９２７）　（１．　ｆ；』｝＝『理ｒ大学聚合物成型ＪＪ口Ｉ　Ｉ　教台部　ｔ　验　，Ｊｈ东广州５１０６４０　摘要：利川ｊ流体力　、　：软什Ｐｏｌｙｌｆｏｗ对偏心转于挤“ＩｆＪＬ熔体输送段的聚　物熔体流场进行Ｊ　数值模拟　根据帙拟分　析僻刘的各１＼时划的丰１ｉ　｜ｆ１１｛＝｝｝｛冬Ｉ奉积流动速牢．计算ｍ偏心转丁　．化ｌ１ｌ『Ｍ内的能耗和产量值，最终确定偏心转了转动　比能牦ｊｉ：将其作为熔体输送过　的能耗　价指怀的增Ｋ，　增Ｋ　Ｊ　度逐步放绥　纳　衷『』ｉＪ，随符转述的捉１　，偏心转子转动ｔ－ｔｌｔ牦　二次　数肜　关键词：偏心转了挤ｆｌ｛机；转速；扭　；比能丰Ｅ；数ｆｆｆ帧拟　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｍｌ　ｌ００５－５７７０．２０１７．１１．０ｌ２　中图分类号：ＴＱ３２０．５　２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—５７７０（２０１７）１１－００５ｌ－０４　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｍｅｌｔ　Ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎ　Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　Ｒｏｔｏｒ　Ｅｘｔｒｕｄｅｒ　ａｔ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｒｏｔａｔｉｏｎ　Ｒａｔｅｓ　ＷＥＮ　Ｊｉｎ—ｓｏｎｇ’．ＹＩＮ　Ｃｈｅｒｔ—ｈｕａｎ　，Ｆｔ１　Ｙｉ　，　ｊ　Ｚｈｉ—ｇａｎｇ！　、’ｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｔ　ｔ’ｈｎｏｌｏｇ）．　（１．＿ｒｈｒ　ＫＰ　１　ａＩ）Ｉ１ｒａｔｏｌ’　ｏｆ　Ｉ）ｌ１ｌ，ＩＩＩＰｌ＂Ｐｒｏ（’ｅｓｓｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅ（　ｌｇ　ｔ’ｆ　Ｍｉｎｉｓｔｉ　ｏｌ、Ｅｄｍ‘ａｔｉｏｎ．Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ．５１０６４０．【３ｆｉｎａ；　！．（；ｕａｎｇ１）ｏｎｇ　Ｓｉｌｖｅｒ　Ａｇｅ　Ｓｉ（‘＆Ｔ（　ｔ　Ｉｔ　Ｃ（１．．Ｉ　Ｉｔ１．Ｉ）ｏｎｇｇｕａｎ　５２３９２７．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｒｒｈｅ　ｐｏ１）　ｌｒｒｆｑ‘ｍｅｈ　ｎ０ｗ　ｆｉｅｈＩ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｈ（　ｔ１ｎｖＰ　ｌ’ｎｇ　ｓｅｃｌｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｌ　ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　ｒｏｔｏｒ　ｅｘｔｒｔｕｌｅｔ　ａｓ　ｐｅｒｆｏｎｒｒｅ（１　ｂｙ　ｔｈｅ　ｆｌｕｉｄ　ｄｙｎａｍｉｔｓ　ｓｏｆｌｗａｔ‘ｅ　Ｐｏｌｙｔｈ）ｗ．　Ｆｉ　ｒｅ　ｒｏｔＯｌ　ｔｏｌ’（ｉｔＩ　ＨＩ　ｔｈｅ　ｍｅｈ　Ｖｏｌｕｍｅ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ　ａｔ　Ｐａｔ‘Ｉ１　ｔｉｔｎ　ｗｅ１’ｆＪ　ｏｔ）Ｉａｉｌｌｅ（Ｉ　Ｉ）ｙ　ｓｉｍｔｄａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ．　ａｒｉｄ　ｌｈｅｒｒ　Ｉｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ（‘ｏｌｒｓｉｍｑ）ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｗｉｔｈｉｎ（）ｎｅ　ｒｏｔｏｒ’　ｒｏｌａｌｉｏｎ（　ｙ（・ｌｅ　ＷＰＩ‘Ｐ（．１ｍ￣ｐｕｌｅ（１　ｗｉｔｈ　ｌｈｅ　ｓｕｐｔ）（，ｒｔ　ｏｔ’ｔｈｅ　ｄａｔａ．Ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｒｏｌａｌｉｏｎａｌ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｍｎ１）ｔｉｏｎ　Ｉｌｆ　ｔｈｅ　ｃｍｌｔｒｉｃ　ｒｏｔｏｒ　ｃｏｕＭ　ｂｅ　ｃａｈ・ｕｌａｔｅｄ　Ｌｒｌｕｔ　ＷＬｔＳ，ｒｅｇａｔ’（　ｌ　ａｓ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎ（１ｅｘ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｈ　ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　ｒｈｅ　ｒｅｓｕｈｓ　ｓｌｌＯＷ　ｔｈａｉ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎ（一ｉｅａｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ．ｔｉ　ｒｅ　ｍｒｇｙ　ＣＯＩＩＳＩ．ｎｍｐｌｉ￣ｉｒｌ（）ｆ　ｔｈｅ　Ｐ【１‘　Ｐｌｄｒｉｃ　ｒｏｔｏｒ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅ（ｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｎ１　ｏｆ’ｔｉｔｌａ（ｈ’ａｔｉ（　ｆｕｎｃｔｉｏｎ．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ　ｓｈ）ＷＳ　（ｔ０￣Ｉｌｌ　ｇｒａｄｔｔａｌ１），．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅ‘。ｔ。ｅｌｌｔｌ　ｉ（、Ｒｏｔｏｒ　Ｅｘｔｒｕｄｅｒ；Ｒｏｔａｔｉｏｎ　Ｒｄ　；　ｌ＇ｏ　ｖ’ｑｕｅ；Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｓｕｍｌｌｉｆ￣）１１；　Ｎｌｉ１１１Ｐ　．Ｉ１１　Ｓｉｍｕｌ１ａｔｉＯｉｌ　观阶段高分子材料挤ｆ１Ｊ成型普遍采用的是基于　切流变的螺什塑化输运设箭，物料存加Ｔ过程中主要　，　偏心转予挤出机作为塑料加］　领域的最新研究成　『【ＩＪ　扑结构和运动规律完全不　于传统的ｒｆＬ　受到剪【刀应力作，｛｛　、　华南理１　大学翟金平教授创造　性地发明＿ｒ　于体积脉动形变的偏心转子挤ｍ机，使　物料存其中受　心力场支配　产生流动和变形　螺仟挤Ｈ１机，　有特殊的塑化输运原理。ｍ丁物料　骼个　化输运过程中的形态变化和运动情况＿卜分复　杂，　此尚尤确定的理论以及　验疗法埘　偏心转予　的转动手｝ｆ　、转动能耗进行有效评估，只能迎过测定　该设备的发【Ｊ月，解决ｒ传统螺杆挤｝｝｛设备加Ｔ能耗　高、热机械　程Ｋ、对物料依赖性强的问题，提高ｒ　物料的分散混合效果　整个加１　过　的总体消耗电能来大体判断转动能耗　所以，小义心川数值模拟的方法，以期对偏心转子的　罔家　然科　作荷简介：　金匝火仪器０项（编号２０１２ＹＱ２３００４３０６）　玖，　，硕Ｉ　研究生，研究方向为模　ＣＡＤ／ＣＡＥ／（：ＡＭ　．Ｉ１ｒｈｅｎｈｕａｎ６６６＠１　６３．（＇ｏｌｎ　能耗进行评估　、　ｍｍ，偏心距ｅ＝３　ｍｉｌｌ，螺距ｔ＝１６　ｈｉｍ，定子内腔　基于偏心转子挤Ｈ｛机的工作原理，本文利用计算　偏心转子间隙ｈ＝０．３　ｉｌｌｍ。　流体力学软件Ｐｏｌｙｆｌｏｗ对其熔体输送段进行流场分　０。顶端　，　析。通过分析日志记录的输送过程中各时刻的扭矩和　熔体体积流动速率，计算出偏心转子单位时间内的能　偏　耗和产量值，并以比能耗作为能耗评价指标。　２　｝　＼／Ｉ．　９０。　１偏心转子挤出机工作原理　中间位置　如图１所示，偏心转子挤出机输运系统的核心部　分由双线螺旋空腔的定子和置于定子空腔内并与定子　８０。底端　啮合的偏心转子组成。偏心转子的轴向截面是半径ｒ　的圆形，其立体结构由该圆形围绕与其圆心相距为　ａ一三维图　ｈ一平面　Ｉ　ｅ、螺距为ｆ的轴线做螺旋运动所形成。定子内腔的　图２熔体输送段定子内腔和偏心转子的几何模　轴向截面是Ｆ｝１半径为ｒ的两个半圆和长度为４ｅ的两　Ｆｉｇ　２　Ｇｅｏｍｅｔｒｙ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｏｔｏｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｈ　条直线组成的长圆形，其立体结构由长网形闱绕导程　ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ　ｓｅｇｍｅｎｔ　为２ｆ的自身轴线做螺旋运动所形成。偏心转子和定　２．２熔体流动数学模型　子之间采用问隙配合，在与定子内腔相对啮合运动时　由于聚合物熔体流动的复杂性，在对偏心转子挤　产生密闭容腔，并利用间隙中聚合物熔体的黏滞力实　出机内的流体进行数值模拟时，需要做以下基本假　现密封功能　．利用偏心转子绕自身轴线白转运动的同　设：（１）流体为不可压缩的广义牛顿流体；（２）流　时绕定子轴线在定子内腔中作等速反向公转运动，最　体在定子内腔中的流动为层流、等温流动；（３）忽　终实现密闭容腔中物料的周期性压缩与释放　】。具　略惯性力和重力的影响；（４）流动壁面无滑移　在　体过程为：　偏心转子转轴转动时，吸入口处空腔体　上述假设的基础上，得到的求解控制方程如下：　积逐步增大，　强减小，物料在真空压力的作用下吸　连续性方程：Ｖ・Ｕ＝０　（１）　入空腔中。随着偏心转子的转动，容腔逐渐填满物料　动量方程：Ｖ・７－Ｖｐ＝Ｏ　（２）　并闭合，并沿着定子的轴线方向以螺旋线形式推移至　本构方程：　＝２ｒｌ（　）Ｄ　（３）　排出口处。在此过程中，入口处将不断形成新的密闭　Ｄ＝［　“＋（　Ｕ）　］／２　（４）　容腔，同时接连不断地推移至排出口处。当最前端的　式（１）～（４）中，１Ｌ一速度矢量；　ｒ一偏应力张量；　物料送达排…明处时，密闭容腔随之打开，物料由此　ｐ一熔体压力；７／－熔体黏度；　一剪切速率；Ｄ一形变速　被排　定子内腔。若不考虑模头压力，理论上排出口　率张量；Ｔ一绝对温度。　处的压强仍等同于吸入口处的压强。　本构方程选用广义牛顿流体的Ｂｉｒｄ—Ｃａ１－ｒｅａｕ　模型：　．　ｌ　＝７７　＋（７７【】一ｒ／　）（１＋Ａ。ｙ　）—ｒ　（５）　式中，叼一表观黏度；７７　一无穷切黏度；叼。一零切黏　度；Ａ一松弛时间；　一剪切速率；ｎ一非牛顿指数。　２．３网格及边界条件　输送段　图１　偏心转子挤ｍ机塑化输运结构示意图　Ｆｉｇ　１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　ｒｏｌｏｒ　ｅｘｔｒｕｄｅｒ　＇　２数值模型的建立　人　、　２．１几何模型　本文选取偏心转子挤　机两个定子导程长度的熔　罔３　定子内腔ｆｌ】偏心转子六面体网格模　体输送段进行数值模拟。如图２所示，偏心转子的初　Ｆｉｇ　３　Ｈｅｘａｈｅｄｒａｌ　ｍｅｓｈ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｌｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｎｔｏｌ’　始位置位于定子内腔长图形的顶端，此时偏心转子的　转动角度为０。，二者的基本几何尺寸为：直径Ｄ＝３４　如图３所示，使用ＣＦＤ前处理软件ＧＡＭＢＩｑ、对　第４５卷第１１期　文劲松，等：不同转速对偏心转子挤出机熔体输送段能耗影响的模拟研究　・５３・　定子内腔和偏心转子模型分别进行结构化六面体网格　划分。因定子内腔和偏心转子模型的螺旋结构容易造　成较高扭曲程度的立体网格，故需要尽可能细化整体　网格以提高网格质量。而在偏心转子运动过程中，局　受扭矩最大，此时熔体对偏心转子的反向作用力最　大，为２４．５２　Ｎ・ｍ；而当转轴转动角度为９０。或　２７０。时，即偏心转子恰好运动至定子内腔中间位置　时，偏心转子所受扭矩最小，此时熔体对偏心转子的　反向作用力也最小，为５．０１　Ｎ・ｍ；其余转轴转动角度　时的扭矩大小关于定子内腔中间位置呈两端对称分布，　原因在于其空间结构关于定子内腔中心轴对称分布。　部边界区域间隙最薄处厚度仅为０．３　ｍｍ，所以在定　子内壁和偏心转子外表面处分别增加径向方向的边界　层，以保证模拟计算精度。　边界条件如下：　流动入口：Ｆ　＝０，Ｆ　＝０；　定子内壁面：Ｖｎ＝０，　＝０；　流动出口：Ｆ　＝０，Ｆ　＝０；　偏心转子：通过自定义函数（ＵＤＦ）定义；ｎ＝　３０ｔｏ—，ｒ／ｍｉｎ；　＝一２ｅｔｏｓｉｎ∞ｆ，ｍＩｎ／ｓ。　７『　其中，Ｆ　一正应力；Ｆ　一切应力；　一正向速度；　一　切向速度；ｎ一转轴转速；　一转轴径向滑移速度；∞一　转轴角速度。　２．４物性参数　本文挤出材料为低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ），挤出　温度１７０℃，其物性参数为：卵０＝１１　７００　Ｐａ・Ｓ；　叼　＝０；Ａ＝１．４　Ｓ；ｎ：０．３８５。　３转子转速对偏心转子扭矩的影响　偏心转子在转动过程中会受到来自物料所施加的　与其运动方向相反的作用力，该反向作用力与其到转　子轴的垂直距离之积等于偏心转子的扭矩——是使偏　心转子发生转动的特殊力矩。根据右手定则可以判断　出，偏心转子所受扭矩的矢量方向沿ｚ轴正方向，　扭矩的正值越大代表着偏心转子在转动过程中所受到　物料的反向作用力越大，用于克服物料阻力所需的输　出功率也就越高。偏心转子在不同转动角度时所受到　的扭矩大小与其在定子内腔中的空间位置有关。　通过将计算流体力学软件Ｐｏｌｙｆｌｏｗ分析日志中的　扭矩数据进行整理，得到在不同转速下偏心转子所受　扭矩大小随转轴转动角度的关系曲线。如图４所示，　偏心转子的扭矩大小伴随转动角度的改变呈现类似余　弦函数形式的周期性变化，转轴每旋转１８０。为一个　完整周期，并且不同转速下的扭矩曲线在变化规律上　保持一致。随着转速的提高，偏心转子所受到的扭矩　大小也相应增大，同时明显可以看出，其扭矩增长幅　度呈逐渐放缓趋势。　为了研究指定转速下偏心转子的扭矩大小随转轴　转动角度变化的具体情况，以偏心转子转速６０　ｒ／ｍｉｎ　为例进行说明。当转轴转动角度为０。或１８０。时，即　偏心转子运动至定子内腔顶端或底端时，偏心转子所　图４不同转速下偏心转子所受扭矩与转动角度的关系曲线　Ｆｉｇ　４　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｒｏｔｏｒ　ｔｏｒｑｕｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ　４转子转速对偏心转子能耗的影响　根据偏心转子转速及其所受扭矩，可以计算得到　偏心转子在不同时刻所需转动功率。其转动功率计算　公式为：　Ｐ＝（￣ｏ）ＴＮ＝Ｔｏ）　（６）　式中，Ｐ一偏心转子转动所需功率，Ｗ；Ｔ一偏心转子　转动所受扭矩，Ｎ・ｍ；Ｎ～偏心转子转速，ｒ／ｍｉｎ；　一偏心转子转动角速度，ｒａｄ／ｓ。根据式（６）可以计　算出偏心转子一个转动周期的功率曲线。如图５所　示，不同转速下的偏心转子转动功率在波动形式上与　其扭矩曲线相似，但因转动功率同时受扭矩和转速的　共同作用，使得转动功率增长幅度更大，波动也更为　强烈。　４５　４０　３５　３０　兰２５　篓２０　１　５　１　０　５　图５　不同转速下偏心转子的功率曲线　Ｆｉｇ　５　Ｐｏｗｅｒ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｔｏｒ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ　对图５中功率曲线进行积分求和，即得出偏心转　塑料工业　子转动一个周期所需能耗。图６为偏心转子单位时间　０。或１８０。，即偏心转子位于定子内腔两端时，其瞬　一内不同转速下所需转动能耗。该图表明在相同时间　内，转动能耗随转速的增大而快速上升。　∞．ｇ｛唧蜷窨嚣　时流量值最大，为１０　７３７．９１　ｍｍ　／ｓ。基于不同转速　Ｏ　０　０　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　０　下的熔体体积流动速率曲线，计算出熔体输送过程中　∞甜　∞　单位时间内的熔体体积流量，即产量。如图８所示，　产量随偏心转子转速的提高而呈线性增长，模拟结果　证明了偏心转子挤出机具有正位移输送的特点。　根据偏心转子挤出机挤出质量与产量之间的换算　关系式，可以求得单位时间内，偏心转子挤出机不同　图６偏心转子能耗与转速的关系曲线　Ｆｉｇ　６　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　５转子转速对偏心转子产量的影响　图７转子转速为６０　ｒ／ｍｉｎ时不同时刻的瞬时流量图　Ｆｉｇ　７　Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　ｆｌｏｗ　ｃｕｒｖｅ　ａｔ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　６０　ｒ／ｍｉｎ　冈８偏心转子产量与转速的关系曲线　Ｆｉｇ　８　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　在塑化输运过程中，物料随着偏心转子的转动而　实现周期性的压缩与释放。通过将Ｐｏｌｙｆｌｏｗ分析日志　中的熔体体积流动速率进行数据整理，得到不同转速　下熔体输送过程中的熔体体积流动速率随时问变化的　关系曲线。图７为转子转速６０　ｒ／ｍｉｎ时不同时刻的瞬　时流量图。该图表明在偏心转子挤出机的熔体输送过　程中，其瞬时流量是存在微小波动的，且以偏心转子　转动１８０。为一个波动周期。当偏心转子转动角度为　转速下的质量值。其计算关系式为：　Ｑ　＝ｐＱ　ｔｘ　ｌ０一　其中，Ｑ　一偏心转子挤出质量，ｇ；Ｑ　一偏心转子挤出　产量，ｍｍ　／ｓ；Ｐ—ＬＤＰＥ熔体密度，ｇ／ｃｍ。，为０．８１；　一偏心转子单位时间，Ｓ。　６转子转速对偏心转子比能耗的影响　本文将比能耗作为偏心转子在熔体输送过程中消　耗能量的评价指标　，其定义为偏心转子生产单位　质量的样品所消耗的能量，单位Ｊ／ｇ。表１为偏心转　子不同转速下的比能耗。　表１　偏心转子不同转速下的比能耗　Ｔａｂ　ｌ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｔｏｒ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ　转子转速／ｒ・ｍｉｎ　３０　６０　９０　１２０　比能耗／Ｊ・ｇ～８．４３　１０．８４　１２．９６　１４．４６　将表１数据在Ｏｒｉｇｉｎ中进行拟合，得到偏心转子　比能耗与转速的关系曲线。如图９所示，拟合得到的　曲线为二次函数，相关系数Ｒ　＝０．９９９　２，Ｒ　越接近　于１表明拟合效果越好。偏心转子比能耗与转速的关　系式如下：　＝５．４８９　８＋０．１０５　０９　Ｎ一０．０００　２５　Ｎ　式中，Ⅳ一偏心转子转速，ｒ／ｍｉｎ；Ｅ　一偏心转子比能　耗，Ｊ／ｇ。　图９偏心转子比能耗与转速的关系曲线　Ｆｉｇ　９　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｉｆｃ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｔｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ　（下转第９３页）　第４５卷第１１期　孙华伟，等：热致液晶聚合物（ＴＬＣＰ）的溶解性研究　・９３・　３　结论　采用相同的制备工艺，通过更换分子链中的棒状　联苯二酚单元，进而取代为具有较大侧基的非平面双　酚芴结构，合成了两种不同结构的液晶聚合物，对比　了两种聚合物的性能特征，发现与棒状联苯二酚结构　的液晶聚合物分子链相比，具有较大侧基的非平面双　酚芴结构的引入降低了液晶聚酯分子链的规整性，增　ｍｉｎｏｒ　ａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　６－ｏｘｙ－２．ｎａｐｈｔｈｏｙｌ　ｕｎｉｔｓ：ＵＳ４９８３７１３Ａ　［Ｐ］．１９９１—０ｌ—Ｏ８．　［６］住友化学工业株式会社．液晶聚酯及其制备方法：　ＣＮ１３４０５９１Ａ『Ｐ］．２００２—０３—２０．　［７］住友化学株式会社．液晶聚酯液状组合物：　ＣＮ１０２７０２６８９Ａ　ｒ　Ｐ１．２０１２—１０—０３．　［８］住友化学工业株式会社．液晶聚酯树脂组合物，其制备　方法以及其模塑制品：ＣＮ１１７４０８２Ｃ［Ｐ］．２００４—１１—０３．　［９］ＭＡＥＤＡ　Ｍ，ＮＡＧＡＮＯ　Ｓ．Ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　ｒｅｓｉｎ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｈａｖｉｎｇ　ｌｏｗ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉ—　ｔｙ，ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ　ｒｅｓｉｎ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　４一ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ　ａｃｉｄ，　４．４＇－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｉｐｈｅｎｙｌ　ａｎｄ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｉｅ　ａｃｉｄ　ｕｎｉｔｓ　ａｎｄ　ｇｌａｓｓ　大了分子间距离，堆砌紧密程度下降，导致液晶性有　所降低，并因此而带来热稳定性和韧性有所下降，但　弯曲强度和弯曲模量提高，且溶解性能明显提高，可　以在常温下溶解在含氟苯酚溶剂及混合溶剂中。　参考文献　［１］肖中鹏，麦堪成，曹民，等．磷酸二氢钾盐对热致液晶　聚合物的合成与性能影响研究［Ｊ］．塑料工业，２０１３，　４１（６）：１７—２３．　ｉｆｂｅｒｓ：ＤＥ１０１１６４７３Ａ１［Ｐ］．２００１—１０—１１．　［１０］ＤＯＵＧＬＡＳＳ　Ｓ　Ｋ，ＤＯ　Ｙ　Ｙ，ＰＩＯ　Ｉ，ｅｔ　ａ１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｌ，ｄｉａ—　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄ　ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｐｉｃ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　４一ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ　ａｃｉｄ，　［２］李闻达，肖中鹏，罗德斌，等．全芳族液晶聚合物的合　成与性能研究［Ｊ］．塑料工业，２０１５，４３（９）：２８—３４．　［３］罗延龄．液晶高分子材料的研究与开发进展［Ｊ］．工程　塑料应用，１９９８，２６（９）：２６—２９．　４，４＇－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｉｐｈｅｎｙｌ，ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｉｃ　ａｃｉｄ，　ａｎｄ　ｉｓｏｐｈｔｈａｌｉｃ　ａｃｉｄ［Ｊ］．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９１，２４：３４１３　—３４２２．　［１１］ＫＯＩＣＨＩＲＯ　Ｙ，ＡＴＳＵＳＨＩ　Ｔ，ＴＯＲＵ　Ｍ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｗｈｏｌｌｙ　ａｒｏｍａｔｉｃ　ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　４－ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ　ａｃｉｄ，ｂｉｐｈｅｎｏｌ　ａｎｄ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｉｃ　ａｃｉｄ：１．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃｏｐｏｌｙ—　［４］ＫＯＭＡＴＳＵ　Ｓ，ＭＡＥＤＡ　２００９－０３—３１．　Ｍ．ＨＡＲＡＤＡ　Ｈ．　Ｒｅｓｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ：ＵＳ２００９２５３８４７Ａ１［Ｐ］．　ｍｅｒ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ，　１９９５，３６（２１）：４０６１—４０６７．　［５］ＨＡＹＡＨＳＩ　Ｎ，ＫＡＧＥＹＡＭＡ　Ｙ，ＨＵＩＫＡＴＡ　Ｋ．Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　ｒｅｓｉｎ　ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇ　ｏｐｔｉｃａｌ　ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ　ｉｎ　ｍｏｌｔｅｎ　ｓｔａｔｅ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　（本文于２０１７—０６—１４收到）　（上接第７１页）　志社，２００８，３８（１）：９—１５．　［３］刘博，姜鹏，李旭朝，等．鲨鱼盾鳞肋条结构的减阻仿　生研究进展［Ｊ］．材料导报，２００８，２２（７）：１４—１７．　［８］ＢＥＣＨＥＲＴ　Ｄ　Ｗ，ＢＲＵＳＥ　Ｍ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｆｌｉｇｈｔ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｎ　［４］刘宝胜，吴为，曾元松．鲨鱼皮仿生结构应用及制造技　术综述［Ｊ］．塑性工程学报，２０１４，２１（４）：５６—６１．　［５］张德远，李元月，韩鑫，等．高精度复合减阻鲨鱼皮复　制成形研究［Ｊ］．中国科学杂志社，２０１０，５５（３２）：　３１２２－３１２７．　ｄｒａｇ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＡＩＡＡ　Ｐａｐｅｒ，　１９９７，１５（２１）：１９６０—１９６７．　［９］韩鑫，张德远．鲨鱼皮微电铸复制工艺研究［Ｊ］．农业　机械学报，２０１１，４２（２）：２２９—２３３．　［１０］ＷＡＬＳＨ　Ｍ　Ｊ，ＷＥＩＮＳＴＥＩＮ　Ｌ　Ｍ．Ｄｒａｇ　ａｎｄ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｏｎ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｆｉｎｓ［Ｊ］．ＡＩＡＡ　Ｐａｐｅｒ，　１９７８，１６（７８）：１１６１．　（本文于２０１７—０７—２０收到）　［６］马付良，曾志翔，高义民，等．仿生表面减阻的研究现　状与进展［Ｊ］．中国表面工程，２０１６，２９（１）：８—１４．　［７］韩鑫，张德远．鲨鱼皮复制工艺研究［Ｊ］．中国科学杂