Investigation of unusual flow phenomena of non-Newtonian fluids in complex geometries
Project goals
Coextrusion of two or more viscoelastic polymer melts gives rise an unusual flow phenomena - interfacial instabilities, which strongly destabilize the process. The objective of this project is to define the onset mechanism of these undesirable phenomenaand to reveal relationships between processing, materials and die design parameters with the aim of optimizing production and determining critical parameters for setting the destabilizing phenomena. A novel fully predictive modeling strategy for the interfacial instability determination will be proposed for coextrusion flows and experimentally verified. Moreover, analysis of shear flows of visco-elasto-plastic fluids in single- and multiple-connected regions (e.g. in annuli) requires more fundamental approach concerning participation of a yield stress in a qualitative description of these flows. An emphasis in the individual Couette-Poiseuille flows will be paid to a possibility of derivation of the explicit relations (as e.g.
Keywords
CoextrusionPolymer meltsInterfacial instabilitiesVisco-elasto-plastic fluidsFlow in annuli
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 9 (SGA02006GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
103/06/1033
Alternative language
Project name in Czech
Analýza nestandartních projevů nenewtonských kapalin při toku v komplexních geometriích
Annotation in Czech
Při souběžném vytlačování dvou a více viskoelastických polymerních tavenin dochází ke vzniku neobvyklých tokových jevů (např. meziplošné nestability) destabilizujích tento proces. Cílem navrhovaného projektu je definovat mechanismus nástupu nestabilníhochování mezi jednotlivými vrstvami a dát do souvztažnosti veličiny charakterizující proces koextruze, užité materiály a geometrii vytlačujících hubic s cílem optimalizovat výrobu a určit kritické hodnoty parametrů pro nástup destabilizujících jevů. Za tímto účelem bude navržena nová prediktivní metodologie pro určení uvedených nestabilit při koextruzi polymerních tavenin s následným experimentálním ověřením. Navíc, analýza smykových toků vazko-elasto-plastických materiálů v jednoduchých a vícenásobně souvislých oblastech (např. v mezikruží) vyžaduje při kvalitativním popisu proudění hlubší poznání týkající se výskytu meze kluzu. Důraz při řešení jednotlivých typů Couetteova-Poiseuilleova proudění bude kladen na možnost odvození explicitních vztahů
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Coextrusion polyethylene based flows have been analyzed through finite element method by the use of the modified Leonov model. It has been found that the onset of wave type of interfacial instabilities is driven by the discontinuity and non-monotonicity
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2006
Realization period - end
Dec 31, 2008
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 25, 2008
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP09-GA0-GA-U/02:2
Data delivery date
Oct 22, 2009
Finance
Total approved costs
2,694 thou. CZK
Public financial support
2,694 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 694 CZK thou.
Public support
2 694 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BK - Liquid mechanics
Solution period
01. 01. 2006 - 31. 12. 2008