Optymalizacja procesu wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem tworzyw polimerowych – badania symulacyjne

• Autorzy: Nastaj Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2020.6.6

Warianty tytułu

EN

Optimization for starve fed single screw extrusion of polymeric materials – simulations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na podstawie modelu komputerowego procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych opracowano metodę optymalizacji wytłaczania jednoślimakowego tworzyw polimerowych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Podstawą metody jest program symulacji procesu wytłaczania z dozowanym zasilaniem GSEM oraz specjalnie w tym celu zbudowany program optymalizacyjny GASEO. Program GSEM stanowi źródło pozyskiwania danych do optymalizacji, a program GASEO jest narzędziem optymalizacji. Wykonano badania symulacyjne wytłaczania z dozowanym zasilaniem oraz przeprowadzono optymalizację wybranych parametrów wytłaczania – prędkości obrotowej ślimaka i długości strefy dozowania ślimaka – z zastosowaniem kryterium maksymalnej wydajności i minimalnej mocy procesu. Wyniki optymalizacji symulacyjnej zestawiono z wynikami optymalizacji doświadczalnej i wskazano na zalety badań symulacyjnych. Stwierdzono, że optymalizacja wytłaczania (a także innych procesów przetwórczych) na podstawie badań doświadczalnych jest nieefektywna, a alternatywą może być optymalizacja wykorzystująca badania symulacyjne procesu z zastosowaniem technik ewolucyjnych.

EN

Optimization method for starve fed single screw extrusion has been developed based on the computer model of the process and using evolutionary techniques. The method is based on the starve fed single screw extrusion simulation program GSEM and especially developed to this aim optimization program GASEO. Program GSEM is the source of optimization data, and program GASEO is the optimization tool. Simulation studies have been performed on the starve fed single screw extrusion, and optimization of the selected process parameters, screw rotational speed and screw metering section length has been carried out from the point of view maximum extrusion throughput and minimum power consumption. The results of simulation optimization have been compared with the experimental optimization, indicating the advantages of simulation studies. It has been concluded that optimization based on experimental research is ineffective and the optimization of extrusion based on simulation tests using evolutionary techniques can be a suitable alternative in this regard.

Słowa kluczowe

PL

wytłaczanie jednoślimakowe; optymalizacja; modelowanie

EN

single screw extrusion; optimization; modeling

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 65, nr 6
• Strony: 468--477
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Nastaj Andrzej

• Politechnika Warszawska, Instytut Technik Wytwarzania, ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

Bibliografia

• [1] Nastaj A., Wilczyński K.: Polimery 2018, 63, 38. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.1.6
• [2] Nastaj A., Wilczyński K.: Polimery 2018, 63, 297. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.4.7
• [3] Nastaj A.: Polimery 2020, 65, nr 5.
• [4] Covas J.A., Cunha A.G., Oliveira P.: International Journal of Forming Processes 1998, 1, 323.
• [5] Covas J.A., Cunha A.G., Oliveira P.: Polymer Engineering and Science 1999, 39, 443. http://dx.doi.org/10.1002/pen.11434
• [6] Covas J.A., Cunha A.G.: PPS-16 Annual Meeting, Shanghai, Chiny 2000.
• [7] Cunha A.G, Covas J.A.: International Polymer Processing 2001, 16, 229. http://dx.doi.org/10.3139/217.1652
• [8] Cunha A.G., Covas J.A., Vergnes B.: PPS-18 Meeting, Guimaraes, Portugalia 2002.
• [9] Cunha A.G., Poulesquen A., Vergnes B., Covas J.A.: International Polymer Processing 2002, 17, 202. http://dx.doi.org/10.3139/217.1701
• [10] Cunha A.G., Covas J.A., Vergnes B.: Polymer Engineering Science 2005, 45, 1159. http://dx.doi.org/10.1002/pen.20391
• [11] Covas J.A., Cunha A.G: International Polymer Processing 2009, 24, 67. http://dx.doi.org/3139/217.2200
• [12] Covas J.A., Cunha A.G: PPS-27 Annual Meeting, Marrakesh, Maroko 2011.
• [13] Wilczyński K., Nastaj A., Wilczyński K.J.: International Polymer Processing 2013, 28, 34. http://dx.doi.org/10.3139/217.2640
• [14] Wilczyński K.J., Nastaj A., Lewandowski A., Wilczyński K.: Polymer Engineering Science 2014, 54, 2362. http://dx.doi.org/10.1002/pen.23797
• [15] Wilczyński K.J., Lewandowski A., Nastaj A., Wilczyński K.: International Polymer Processing 2016, 31, 82. http://dx.doi.org/10.3139/217.3154
• [16] Wilczyński K.J., Lewandowski A., Nastaj A., Wilczyński K.: Advances in Polymer Technology 2017, 36, 23. http://dx.doi.org/10.1002/adv.21570
• [17] Wilczyński K.J., Nastaj A., Wilczyński K.: Advances in Polymer Technology 2018, 37, 2142. http://dx.doi.org/10.1002/adv.21873
• [18] Wilczyński K., Buziak K., Wilczyński K.J. i in.: Polymers 2018, 10 (3), 295. http://dx.doi.org/10.3390/polym10030295
• [19] Wilczyński K., Nastaj A., Lewandowski A., Wilczyński K.J.: Polimery 2011, 56, 45. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2011.045
• [20] Lewandowski A., Wilczyński K.J., Nastaj A., Wilczyński K.: Polymer Engineering Science 2015, 55, 2838. http://dx.doi.org/10.1002/pen.24175
• [21] Wilczyński K.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 1996, 35, 449 https://doi.org/10.1080/03602559608000931
• [22] Wilczyński K.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 1999, 38, 581. http://dx.doi.org/10.1080/03602559909351602
• [23] Wilczyński K., Tyszkiewicz A., Szymaniak Z.: Journal of Materials Processing Technology 2001, 109, 308. http://dx.doi.org/10.1016/S0924-0136(00)00820-7
• [24] Wilczyński K., Nastaj A., Lewandowski A., Wilczyński K.J.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 2012, 51, 626. http://dx.doi.org/10.1080/03602

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).