Modelo de campo de fase de cristal de polímero mejorado y simulación numérica
Autores: Yang, Binxin; Wang, Zhifeng; Meng, Zhijuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Parámetros
Modelo de campo de fase
Calor latente
Cristales
Simulación
Polímero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El modelo de campo de fase existente de la cristalización de polímeros contiene muchos parámetros que carecen de un significado físico real. Aunque el valor de estos parámetros se puede ajustar para obtener resultados consistentes con el experimento, no puede corresponder a las condiciones experimentales. En este documento, se establece un nuevo modelo de campo de fase. Ajustando el calor latente, se pueden simular diversas formas de cristales de poliestireno isotáctico, como dendritas, esferulitas, lamelas, etc. El calor latente se refiere al calor absorbido o liberado por una sustancia de una fase a otra y tiene un significado físico importante durante el proceso de solidificación. Se utilizó el método de diferencias finitas para resolver el modelo y luego se utilizaron los datos para visualizar. Los resultados de la simulación fueron consistentes con el experimento. Los resultados de la simulación numérica bajo condiciones de difusión pura muestran que el modelo de campo de fase recién establecido puede predecir cualitativamente el proceso de crecimiento del polímero y proporcionar una base teórica para la preparación y optimización de polímeros de alto rendimiento. Para hacer que el resultado de la simulación se acerque más al crecimiento real del cristal, se añade la velocidad de flujo en la simulación para hacer la convección del fundido. Bajo convección forzada, la imagen del cristal de polímero simulado ya no es simétrica.
Descripción
El modelo de campo de fase existente de la cristalización de polímeros contiene muchos parámetros que carecen de un significado físico real. Aunque el valor de estos parámetros se puede ajustar para obtener resultados consistentes con el experimento, no puede corresponder a las condiciones experimentales. En este documento, se establece un nuevo modelo de campo de fase. Ajustando el calor latente, se pueden simular diversas formas de cristales de poliestireno isotáctico, como dendritas, esferulitas, lamelas, etc. El calor latente se refiere al calor absorbido o liberado por una sustancia de una fase a otra y tiene un significado físico importante durante el proceso de solidificación. Se utilizó el método de diferencias finitas para resolver el modelo y luego se utilizaron los datos para visualizar. Los resultados de la simulación fueron consistentes con el experimento. Los resultados de la simulación numérica bajo condiciones de difusión pura muestran que el modelo de campo de fase recién establecido puede predecir cualitativamente el proceso de crecimiento del polímero y proporcionar una base teórica para la preparación y optimización de polímeros de alto rendimiento. Para hacer que el resultado de la simulación se acerque más al crecimiento real del cristal, se añade la velocidad de flujo en la simulación para hacer la convección del fundido. Bajo convección forzada, la imagen del cristal de polímero simulado ya no es simétrica.