Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-36 20 02 «Упаковочное производство»
Моделирование потоков в экструдере
Download 4.96 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 8.9.3. О моделировании течения в экструзионной головке с помощью двумерных моделей
|
8.9.2. Моделирование потоков в экструдере
с помощью двумерных моделей В технологическом процессе производства на определенном эта- пе практически все полимеры несколько раз проходят через экст- рудер. При исследовании процессов, происходящих в экструдере, требуется затрата времени и средств. В связи с этим для сокраще- ния затрат и времени привлекают численное моделирование. Однако экспериментальные условия порой трудно контролировать и изме- рять. Неожиданно появляются непредсказуемые переменные, кото- рые возникают из-за утечек. Экструдер может иметь один или несколько шнеков. Обычно экструдеры этого типа могут иметь шнеки, вращающиеся в одном или в противоположном направлении. Однако движение жидкости, создаваемое двумя противоположно вращающимися шнеками, – обычно сложная задача как для эксперимента, так и для моделиро- 57 вания. В этом случае для слежения за частицами может быть ис- пользовано моделирование движущихся твердых границ. Для двумерных граничных элементов использовали моделиро- вание с целью анализа поперечного течения в нескольких двухшне- ковых экструдерах с шнеками различных форм, вращающимися как в одном, так и противоположном направлениях. При моделировании смешивания нескольких жидкостей следует учитывать две важные характеристики, а именно – вязкость каждой жидкости и поверхностное натяжение. Более подробно моделиро- вание течения в периодических смесителях описано в соответству- ющей литературе. 8.9.3. О моделировании течения в экструзионной головке с помощью двумерных моделей Известно, что при переработке полимерных материалов исполь- зуют различные типы экструзионных головок: круглые, щелевые, кабельные, профильные и пр. При этом конструирование головок – самая сложная задача, которая выполняется методом проб и оши- бок, а многие особенности течения полимеров через фильеру голов- ки оказывают влияние на качество целевого продукта. Большая сложность, возникающая при создании приемлемых конструкций головки, делает моделирование и оптимизацию важным средством, которое желательно использовать до того, как спроектированная конструкция найдет воплощение в металле. Применяя моделиро- вание, можно лучше понимать процесс и контролировать парамет- ры переработки, влияющие на качество целевого продукта. В на- стоящее время имеется большое количество опубликованных работ, относящихся к оптимизации фильер. С целью оценки влияния отношения вязкостей, т. е. вязкости внешнего слоя по отношению к вязкости внутреннего, при моде- лировании течения полимеров через фильеру использовали метод конечных элементов. В результате при использовании модели нью- тоновского течения было обнаружено, что при отношении вязкостей (примерно равного 0,2) возникает обширная область циркуляции. При моделировании течений полимера с интенсивной конвен- цией наряду с элементами высшего порядка использовали специ- альный метод. В результате было установлено, что линии течения 58 для неизотермического случая были в основном идентичны изотер- мическому случаю, т. е. моделирование изотермического течения достаточно точно предсказывает ожидаемую сущность процесса. Download 4.96 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|