22.9.1 纤维粘度

纤维被视为牛顿流体。在牛顿流体的拉伸流动中，拉伸粘度（有时称为Trouton粘度）与零剪切粘度相关，因子为3。由于这种方法应用于熔融和干法纺丝纤维的计算，仅描述零剪切粘度。

22.9.1.1 熔融纺丝

在熔融纺丝中，纤维被视为液体，直到其温度降至固化温度 $T_{f, so l i d}$ 以下。对于液态，采用指数逼近法，参见方程22.35（第956页）。

$η_{0} = A e^{(\frac{B}{C + T _{f}})} (\frac{d u _{f}}{d z})^{(N - 1)}$

其中， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 和 $N$ 是用户指定的常数。

在此温度以下，使用材料对话框中为纤维聚合物材料指定的值。通常，为了模拟固体纤维，会采用像 $η_{0} = 1 x 10^{8} P$ 这样的高值作为纤维粘度。此值可能取决于您的聚合物及模拟中的粘度值范围。除了UDF之外，您可以使用材料对话框中提供的所有轮廓来描述固化纤维粘度的温度依赖性。

纤维模型采用温度混合区间 $Δ T_{f, b l} = T_{f, l i q u i d} - T_{f, so l i d}$ ，以便在纤维的液态与固态之间提供粘度的平滑过渡。在此混合区间内，粘度的计算方式为

$η_{0} = \frac{Δ T _{f, b l}}{\frac{T _{f, liquid} - T _{f}}{η _{f, solid} ( T _{f} )} + \frac{T _{f} - T _{f, solid}}{η _{f, liquid} ( T _{f} )}} (22.36)$

重要提示：所选的混合间隔值可能会影响结果。混合间隔的值应根据聚合物的流变数据进行调整。

22.9.1.2 干法纺丝

在干法纺丝中，采用以下方法来考虑溶剂对零剪切粘度的影响：

$η_{0} = A B^{C} (\frac{d u}{d z})^{(N - 1)} (1 - Y_{s})^{D} e^{(E / T_{f})} (22.37)$

在此方程中， $B$ 被视为聚合度，这是根据 Ohzawa [487]（第1085页）的使用方法。 $A, B, C, D, E$ 以及 $N$ 都是用户指定的常数。

22.9.2 汽液平衡

在干法纺丝应用中，纤维中的溶剂与周围流体中的溶剂蒸气处于热力学平衡状态。溶剂的饱和蒸气压是使用安托万型方程计算的。

$p_{s, vap} = e^{(A + \frac{B}{T _{f} + C})} (22.38)$

若您启用了Flory给出的汽液平衡（见参考文献[185]，第1067页），则使用公式22.3（第944页）来计算周围气体中溶剂的摩尔分数。

22.9.3 蒸发潜热

溶剂的蒸发潜热 $Δ h_{s}$ 需在蒸发温度 $T_{v a p}$ 下指定。由于纤维模型会自动处理，因此不需要考虑蒸发潜热的温度依赖性。利用公式22.16（第946页），可以推导出以下方程，以便在任意温度 $T^{⋆}$ 下求得蒸发潜热：

$Δ h_{s} (T^{⋆}) = Δ h_{s} (T_{vap}) + \int_{T_{vap}}^{T^{⋆}} (C_{p_{s, v}} - C_{p_{s}}) d T (22.39)$

22.9.4 发射率

如果启用了P-1模型或离散坐标辐射模型，则必须指定纤维的发射率。纤维直径可能接近辐照波长的数量级。在这个参数范围内，除了散射和透射之外，还会发生衍射等附加效应。由于这些特性对于纤维来说并不为人所知，因此忽略了衍射、散射和透射。它们只需在纤维发射率中考虑。