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高分子材料在成型过程中存在的温度场、应力场、压力场以及加工过程中发生的化学反应对得到的制品外观、质量有着极其重要的影响。另外塑料制品在成型加工过程中常需通过突变收缩的流道,即使远低于湍流的临界雷诺数,一些聚合物材料也会出现二次涡流现象。材料在涡流中的滞留时间过长会导致材料产生降解形成凝胶或黑斑,这会降低制品的综合性能。涡流形成的根源引起了大量学者的兴趣,并成为一个广泛研究的课题。到目前为止,还没有关于入口流动现象的全面解释。因此,通过速度场的测量来研究聚合物的入口流动行为非常有意义。本文在前人工作基础上,使用激光多普勒测速仪测量了同一条件下LDPE、LLDPE和HDPE三种材料在突变收缩可视化模具中的流动速度场,同时研究了温度、体积流率和口模收缩比对LDPE中心线和入口区域流动行为的影响。研究结果表明:激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimetry,LDV)以其高的时间空间分辨率,非常适合聚合物流场的测量研究;通过对比三种材料入口区域和中心线的速度测量结果,发现LDPE出现了典型的二次循环涡流和明显的速度过冲现象,而LLDPE和HDPE则没有类似现象。对比不同挤出条件下LDPE的入口区域速度场,发现温度对中心线速度和拉伸应变速率的影响比较小,但入口区域的最大速度和最大拉伸应变速率基本上都随温度的升高而增大;而体积流率和口模收缩比对中心线速度影响较为显著,中心线速度和拉伸应变速率基本上随体积流率和收缩比的增加呈线性增大的趋势,将不同条件下的拉伸应变速率除以相应物理量进行标准化后,发现各条件下的最大拉伸应变速率基本相同;LDPE入口区域的二次涡流面积随温度的变化曲线在180℃时出现了峰值。根据时温等效原理,对不同温度下的结果进行处理作出叠加曲线,发现曲线的趋势和表征材料拉伸硬化特性的stat/30(标准化静态粘度)的趋势一致,体积流率和收缩比对LDPE涡流面积的影响和温度的类似,这就证实了涡流区域大小是和不同条件下LDPE拉伸硬化特性紧密相关的。根据Cogswell和Binding模型计算了相应条件下的涡流边界,并与LDV测量结果进行了对比,发现Cogswell模型计算的涡流边线与实际测量的边线形状较为相似,但数值上偏大;Binding的计算结果与实际边线数值上较为接近,不同口模收缩比时涡流边线的计算结果与实际值趋势也较为一致。