Sunswell Machinery Co., Ltd.
12 yıllık küresel pazar deneyimi ve 50'den fazla ülkede varlığı ile su, meyve suyu, gazlı içecekler, süt ve yağ için şişeleme makineleri.
June 24, 2022
Yarı-sıvı, 1000-10000mPa ·s viskozite aralığına sahip sıvı malzemeyi ifade eder.Bu tür malzemeleri doldururken, genellikle doldurma vanası çapı seçimi nedeniyle makul değildir ve sızıntı durumu, sadece doldurma doğruluğunu etkilemekle kalmaz, aynı zamanda kirliliğe de neden olur.
Gerçek doldurmada, viskoz malzemelerin dolum sorunu, genellikle kalibreyi defalarca değiştirerek veya yardımcı mekanizmalar kullanarak çözülür.Bu yöntem sadece zaman alıcı ve emek yoğun olmakla kalmaz, aynı zamanda üretim maliyetini de arttırır.Teorik olarak analiz edilebilirse, başlangıçta damlamayı önlemek için malzemenin yüzey gerilimi kullanılabilir ve doldurma vanasının kalibresi hesaplama yöntemi ile seçilebilir ve daha sonra iyi bir etki elde edilecektir.
Bu makale esas olarak yarı akışkan malzemelerin viskozite, sıcaklık ve yüzey geriliminin doldurma valfinin çapı üzerindeki etkisini analiz etmekte ve son olarak doldurma valfinin optimal çapını belirlemektedir.
1. Yarı akışkanın viskozitesi ve sıcaklığı arasındaki ilişki.
Yarı akışkan malzemelerin viskozitesi sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenir ve genellikle katlanarak azalır.Deney tarafından ölçülen yarı akışkanın viskozitesi ve sıcaklığı arasındaki ilişki sadece bazı ayrık noktalar olduğundan, analizi kolaylaştırmak için bu makale doğruluğu sağlama öncülü altında nispeten basit bir matematiksel model oluşturmaktadır.Deneysel verilere dayalı olarak, polinom regresyon yöntemi kullanılarak yarı akışkanın viskozitesi ve sıcaklığı arasındaki ilişki kurulmuştur.Aşağıdaki tablo:
| Sıcaklık/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 |
| Viskozite×102/（Pa·s） | 7.4022 | 4.8316 | 2.8921 | 1.7973 |
| Sıcaklık/℃ | 60 | 75 | 85 | 95 |
| viskozite×102/（Pa·s） | 1.0338 | 0,8387 | 0.7412 | 0.5719 |
2. Viskozite ve yüzey gerilimi arasındaki ilişki.
Yarı akışkanların hem viskozitesi hem de yüzey gerilimi sıcaklığa göre değişir.Malzemenin sıcaklığı arttıkça, moleküllerin denge konumunda titreşimlerinin genliği artar, gevşeme süresi keskin bir şekilde artar ve moleküllerin difüzyon hızı artar;Aynı zamanda, sıcaklık arttıkça, daha büyük termal kinetik enerjiye sahip olan moleküller, nesnenin moleküllerinin yerçekimi çekiminin üstesinden gelebilir ve buharlaşmış moleküller haline gelebilir, böylece nesnenin yoğunluğu azalır, moleküllerin çekici kuvveti de azalır , ve yüzey potansiyel enerjisi buna göre azalır.Dolayısıyla viskozite ve yüzey gerilimi buna bağlı olarak azalır.Bu, sıcaklığın artmasıyla malzemenin viskozitesinin ve yüzey geriliminin azalmasının nedeninin teorik bir analizidir.Viskozite ve yüzey gerilimi arasında daha doğru bir nicel ilişki elde etmek için, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi, karşılık gelen viskozite ve yüzey gerilimi değerleri farklı sıcaklıklarda ölçülmüştür:
| Viskozite×102/（Pa·s） | 7.4022 | 4.8316 | 2.8921 | 1.7973 |
| Yüzey gerilimi×10-2/（N·m-1） | 7.275 | 7.118 | 6.824 | 6.609 |
| Viskozite×102/（Pa·s） | 1.0338 | 0,8387 | 0.7412 | 0.5719 |
| Yüzey gerilimi×10-2/（N·m-1） | 6.322 | 6.251 | 6.186 | 6.037 |
3.Yüzey gerilimi ve kalibre arasındaki ilişki.
Yüzey gerilimi ile doldurma valfinin çapı arasındaki ilişkiyi belirlerken, yüzey geriliminin damla hacmi yöntemiyle ölçülmesine ilişkin deneysel ilke temel olarak kullanılabilir.Malzemeyi yavaşça düşürmek için sıvı aktarmak için bir damlalık kullanılır.Damlacık düşmek üzereyken, sıvının yüzey gerilimi ile damlalığın ucunun çevresinin uzunluğunun çarpımını, damlanın kütlesine eşit olacak şekilde düşünün.Damlacık düştükten sonra, damlalığın ön ucunda hala bir miktar sıvı kalacaktır ve asılı damlanın yüzeyi, düşmek üzereyken damlalığa dik değildir, bu nedenle genellikle bir düzeltme yapılması gerekir. F faktörü Düzeltme faktörü, öncekiler tarafından kesin deneyler ve matematiksel analiz yöntemleriyle oluşturulan deneysel verilerdir.Bir dizi iyileştirme ve takviyeden sonra, düzeltme faktörü yavaş yavaş elde edilir.
4.Çözüm:
Yukarıda analiz edilen birkaç ilişkisel modelden, gerekli doldurma sıcaklığı sabit olduğunda, önce sıvı malzemenin bu sıcaklıkta viskozitesini belirleyin, ardından bu andaki yüzey gerilimini belirleyin ve son olarak doldurma valfinin çapını hesaplayın.Gerçek doldurma valfi çapı, hesaplanan çaptan küçük veya eşit olduğunda, yüzey gerilimi sayesinde malzemenin damlaması önlenebilir.Doldurma vanasının çapına ilişkin bu teorik çalışma, doldurma vanasının mekanizma tasarımını basitleştirme amacına ulaşır ve belirli pratik değere sahiptir.Yeni mekanizmalar ve bileşenlerin eklenmesiyle birlikte damlama oluşumu daha iyi önlenebilir.
2022-06-22
Yazar：Robin
