修正Crossモデル

修正Crossモデルは、以下の方程式で表されます。このモデルには、consistency A、exponent n、reference shear stress t*の3つのパラメータがあります。コンシステンシは、算出された粘度に対する温度の影響を取り入れるよう、温度依存関数a_Tを使用して修正されます。Crossモデルと修正Crossモデルとの間には非常にわずかな違いしかありません。この違いにより、(適切なパラメータ選択によって)修正Crossモデルを模倣するCarreau-Yasudaモデルを簡単に設定できます。



このモデルは、べき乗則関係を使用して粘度を表現します。係数(A alpha_T/tau*)は、方程式における時定数に似ています。使用される指数値に応じて、モデルの特性は変わります。

n < 1 ずり減粘または擬似塑性

n > 1ずり増粘または膨張性

n = 1 Newtonian

ほとんどのポリマーでは、指数nは1未満です。この指数が1未満の場合は、せん断速度が増大するほどポリマーの粘度は低下します。この挙動はずり減粘と呼ばれます。反対に、この指数が1より大きい場合は、せん断速度が増大するほど粘度は高まります。この挙動はずり増粘と呼ばれます。この概念の詳細については、べき乗則モデルの項をご参照ください。

パラメータの説明

パラメータ 概要 Units データタイプ 条件 標準値
ConstitutiveModel 使用されるモデルを記述します。 None String 必須 "ModifiedCross"
Density ポリマーの密度 kg/m^3 Constant 必須 995.0
SpecificHeat 定圧比熱 J/kg/K Constant/F(T) 必須 2000.0
Conductivity 熱伝導率 W/m・k Constant/F(T) 必須 0.167
CoeffOfThermalExpansion 温度変化に応じた体積変化を示します。 1/K Constant 必須 1.0e-05
VolumetricHeatSource 電気加熱のような方法によってボリューム内で発生 / 除去された熱 W/m^3 Constant 必須 0.0
Consistency 修正Crossモデルのパラメータの1つ Pa Constant 必須 0.01
Exponent べき乗則指数であり、せん断速度に対する粘度の依存性を定義します。 None Constant 必須 0.66
ReferenceShearStress 修正Crossモデルのパラメータの1つ Pa Constant 必須 75000
ZeroShearRateLimit せん断速度の切り捨て限界を定義します。べき乗則モデルをご参照ください。 1/s Constant 必須 0.01
TemperatureDependence 温度依存性をご参照ください。 None String 必須 "WLF"
ReferenceTemeprature 初期化手順でデータが計算される温度。 K Constant TDが"None"でない場合にのみ必須 533
FreezeTemperature 流れがなくなる温度です。この温度を下回ると、材料の流れは発生しなくなります。 K Constant TDが"None"でない場合にのみ必須 350
ActivationEnergy Arrheniusモデルで必要なパラメータ。 J/mol Constant TDがExp(Q/RT)である場合にのみ必須 16628
UniversalGasConstant 状態方程式PV = nRTからのパラメータであり、Rは一般気体定数です。 J/mol/K Constant TDがExp(Q/RT)である場合にのみ必須 8.314
TemperatureSensititvy Q/Rと同じ物理的意味を持つ導出パラメータ。 K Constant TDがExp(Tb/T)である場合にのみ必須 2000 K
WLFConstant1 WLFモデルの定数C1 None Constant TDがWLFである場合にのみ必須 17.44
WLFConstant2 WLFモデルの定数C2。これはDeltaTと似ているため、値はKおよび摂氏で同じです。 K Constant TDがWLFである場合にのみ必須 51.6
GlassTransitionTemperature この温度を下回ると、ポリマー分子は動かなくなります(凝固)。この用語には複数の定義があります。 K Constant TDがWLFである場合にのみ必須 320
Beta 関係Exp(-Beta(DeltaT))内のパラメータ None Constant TDがExp(-Beta(DeltaT))である場合にのみ必須 0.005