Среди различных параметров вентиляционного винта глубина канала H₁ и H₂ является двумя наиболее важными, поскольку они напрямую влияют на рабочие характеристики вентиляционного винта.
После фиксирования параметров шнека D (диаметр), φ (угол спирали) и скорости вращения n пропускная способность вентиляционного шнека определяется глубиной канала H₁ первой дозирующей секции. Способ определения этой величины не сильно отличается от такового для обычного винта. Однако, поскольку отношение L/D вентиляционного винта относительно велико, можно выбрать H₁ большего размера. Согласно уравнению (8-10), H₁ = KD, из статистических данных в Таблице 11-3 для существующих шнеков видно, что для того же диаметра большее соотношение L/D соответствует большему значению K и, следовательно, большей глубине канала H₁.
После того как H₁ определен, H₂ не может быть выбран произвольно. Из гидродинамической теории известно, что глубина канала напрямую влияет на наклон характеристической кривой винта, а относительный наклон характеристических кривых двух участков винта влияет на вероятность нагнетания или затопления жерла.
По этой причине вводится понятие коэффициента накачки Ω. Коэффициент накачки определяется как отношение глубины канала второй дозирующей секции к глубине канала первой дозирующей секции, т.е.:
Ом = H₂ / H₁ (11-10)
Коэффициент накачки Ω является очень важным параметром для вентиляционных винтов. Чем ближе Ω к 1, что означает, что H₂ и H₁ почти равны, тем ближе две характеристические кривые винта лежат друг к другу и тем больше вероятность затопления вентиляционных отверстий. По мере увеличения Ω, хотя вероятность затопления вентиляционного отверстия уменьшается, тенденция к нестабильности экструзии при низких давлениях в головке будет увеличиваться.
Когда расплав представляет собой ньютоновскую жидкость в изотермических условиях, вязкость η остается постоянной. Установка dp_max/dΩ = 0 дает теоретическое оптимальное передаточное число Ω = 1,5, что обеспечивает максимальное рабочее давление. В Таблице 11-2 приведены расчетные значения p/pmax для различных коэффициентов накачки. Если выход Q₁ первой дозирующей секции представлен набором линий с разными наклонами, можно проанализировать, что максимальное рабочее давление Pmax — это именно давление на пересечении огибающей этих наклонных характеристических линий и горизонтальной линии, представляющей Q₁.
Когда пластик рассматривается как неньютоновская жидкость, для полиэтилена с индексом расплава (MI) 0,2–5,0 можно продемонстрировать, что максимальное давление в головке достигается, когда передаточное отношение насоса Ω составляет 1,75. Согласно статистическим данным по вентиляционным шнекам из разных стран, приведенным в Таблице 11-3, коэффициент нагнетания большинства вентиляционных шнеков находится в диапазоне 1,5–2,0. Когда принимается меньший коэффициент насоса Ω, колебания производительности становятся меньшими, а качество экструзии высоким, но также увеличивается риск затопления вентиляционного отверстия.
Как только коэффициент накачки определен, глубину канала второй дозирующей секции можно рассчитать по уравнению. (11-10). Некоторые источники предполагают существование «второй степени сжатия» для вентиляционных винтов, но это мнение неверно. Как известно, степень сжатия определяется как отношение объема первого шнекового канала в секции подачи к объему последнего шнекового канала в секции дозирования. В вентиляционной секции вентиляционного шнека канал шнека заполнен не полностью, поэтому соотношение объемов, основанное на заполненных каналах, не имеет смысла.
