任重，黄兴元，柳和生，邓小珍，何建涛

（1 南昌大学机电工程学院，江西 南昌 330031；2 江西科技师范大学光电子与通信重点实验室，江西 南昌 330038）

引 言

在聚合物加工生产中，传统挤出方式容易出现挤出胀大[1-2]、熔体破裂[3]和表面凹凸[4]等影响挤出制品质量的问题。气辅挤出成型技术[5-7]是一种新型的聚合物加工成型技术，在气体辅助作用下将聚合物流体在口模流道内的无滑移转变为完全滑移挤出，使得聚合物熔体呈柱塞状挤出。已有研究表明[8-10]，气辅挤出可以大大降低口模出口处剪切速率和法向应力差，使得挤出胀大和挤出变形等影响挤出制品品质的因素得到了较好的克服。但是，在以往的聚合物气辅挤出研究中[11-14]，气体辅助挤出均是以壁面完全滑移条件设定的，而不是把气体作为一相流体对待，这种理想的简化虽然在一定程度上可以得到较好的计算效果，但是完全忽略了气体流动对聚合物熔体挤出成型的影响。虽然文献[15]的研究中对含气体层的气辅挤出进行了等温有限元模拟，但是该气体层却简单地视为等同于聚合物流体一样为不可压缩流体。而气体动力学和实验研究表明[16-18]，在气辅挤出过程中辅助气体是具有可压缩性的，流动过程中在不同时间和空间的压力或温度等因素影响下其压力、流速、温度等物理场和密度均为变化的。

为了清楚地了解可压缩气体辅助聚合物加工成型过程以及探明在气体辅助作用下气体的……