| Revista: | Revista mexicana de ingeniería química |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000354567 |
| ISSN: | 1665-2738 |
| Autores: | Rodríguez González, F1 Pérez González, J2 Marín Santibáñez, B.M1 |
| Instituciones: | 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, México, Distrito Federal. México 2Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Física y Matemáticas, México, Distrito Federal. México |
| Año: | 2011 |
| Periodo: | Dic |
| Volumen: | 10 |
| Número: | 3 |
| Paginación: | 401-408 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | El conocimiento de la cinemática de flujo de polímeros fundidos es relevante para su procesamiento, así como para el diseño de moldes y dados. Sin embargo, el análisis de su comportamiento en extrusión se ha realizado típicamente a través de medidas reométricas y simulaciones numéricas. En este trabajo se realizó una descripción detallada de la cinemática de flujo de un polietileno de baja densidad en extrusión empleando un dado transparente y acoplando la técnica de velocimetría por imágenes de partículas (PIV) con mediciones reométricas. Los mapas de velocidad del polímero fundido exhibieron flujo totalmente desarrollado, mientras que las medidas de flujo volumétrico obtenidas de los perfiles de velocidad mostraron una excelente concordancia con las reométricas. La máxima diferencia porcentual entre ambos métodos fue de 6.5%, lo cual indica la confiabilidad de la técnica de PIV para describir el comportamiento en flujo de polímeros fundidos. Las curvas de flujo y de viscosidad verdaderas se obtuvieron en un intervalo de razones de corte más amplio que el accesible mediante el uso del reómetro de capilar a partir del esfuerzo de corte en la pared y de los perfiles de velocidad, incluyendo la transición entre la región de flujo newtoniana y de ley de potencias. Esto permitió que los datos de viscosidad se ajustaran muy bien por una ecuación constitutiva de Carreau |
| Resumen en inglés | The knowledge of the flow kinematics of polymer melts is relevant for their processing; as well as for the de sig n of molds and dies. However, the analysis of the flow behavior of polymer melts during extrusion has been typically performed by using rheometric measurements and numerical simulation. In this work, a description of the kinematics of a low–density polyethylene flowing under continuous extrusion through a transparent capillary die was performed by using the particle image velocimetry (PIV) technique coupled with rheometric measurements. The velocity maps for the polymer melt exhibited fully developed flow, meanwhile the flow rate data obtained from the velocity profiles agreed very well with the rheometric ones. The maximum difference in the volumetric flow rates by using the two methods was 6.5%, which shows the reliability of the PIV technique to describe the flow behavior of the polymer melt. The true flow and viscosity curves for the polymer melt were obtained from the measured wall shear stress and velocity profiles, in a wider shear rate range ihan the accessible by the capillary measurements, including the transition between the Newtonian and power–law regions. This allowed the viscosity data to be very well fitted by a Carreau constitutive equation |
| Disciplinas: | Química |
| Palabras clave: | Química de polímeros, Ingeniería química, Extrusión, Polietileno de baja densidad, Reología, Velocimetría por imágenes de partículas |
| Keyword: | Chemistry, Polymer chemistry, Chemical engineering, Extrusion, Low density polyethylene, Rheology, Particle image velocimetry (PIV) |
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