LDPE 熔體之渦流生成 (Vortex Formation in LDPE)

如 Fig. 2 所示的軸對稱收縮 (axisymmetric contraction)，LDPE 和 HDPE 表現出截然不同的流動行為 [Bagley and Birks (1960)]。在相同的毛細管壁剪切應力 (0.1 MPa) 且尚未發生擠出物變形的情況下 (extrudate distortion)，長鏈分支的 LDPE 熔體 (long-chain branching) 形成很強的渦流 (vortex)；反觀，HDPE 僅在角落形成非常小的死區 (dead region)，無明顯的渦流。渦流的生成將造成 LDPE 於突縮區產生額外的壓力損耗，這點對加工設計很重要，再者，流動圖案 (flow pattern) 也對離開毛細管的擠出物外觀影響很大。

LDPE、HDPE 的平均鬆馳時間分別為 58.7、0.33 s，剪切黏度為 5.1×10⁴、5.8×10³ Pa∙s，故 LDPE 明顯具有較高的彈性 (elasticity)；此外，LDPE 在單軸拉伸黏度表現出應變硬化的行為 (strain hardening)，見 Fig. 3a。這兩點可能都是 LDPE 形成渦流的原因。

Figure 4 是使用 K-BKZ/PSM 模型，模擬上述兩熔體流經 20:1 的軸對稱收縮流道，毛細管的壁剪切應力均固定在 0.1 MPa，模擬結果與 Fig. 2 的實驗吻合。

LDPE 具應變硬化的行為，HDPE 則無 

Reference: E Mitsoulis, "Effect of viscoelasticity in fountain flow of polyethylene melts," Int Polym Proc 24, 439 (2009).