Analiza CFD przepływu polimeru w dwustożkowej uplastyczniająco-homogenizującej strefie wytłaczarki ślimakowo-tarczowej

• Autorzy: Michalska-Pożoga I. , Jakubowski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2015.12.3

Warianty tytułu

EN

CFD analysis of the flow of a polymeric material inside the double-cone plasticization-homogenization zone of the screw-disc extruder

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono model oryginalnej wytłaczarki charakteryzującej się występowaniem dwustożkowej strefy tarczowej. Opisywana konstrukcja jest odmianą wytłaczarki ślimakowo-tarczowej z jednostożkową strefą tarczową. Eksperymentalnie potwierdzono niewielkie oddziaływanie jednostożkowej strefy tarczowej na budowę i właściwości tworzyw. Zmiana konstrukcji strefy tarczowej wytłaczarki ślimakowo-tarczowej dzięki zastosowaniu stożków o dwóch różnych kątach pochylenia i zwiększeniu powierzchni tarcz, pozwoliło na intensywniejsze oddziaływanie charakteru i parametrów przepływu na budowę i właściwości polimeru. Na podstawie analizy numerycznej wyznaczono charakter ruchu cząsteczek polimeru wraz z wartościami prędkości, minimalne i maksymalne wartości szybkości ścinania, a także mapy wektorowe prędkości w dwustożkowej strefie uplastyczniająco-homogenizującej wytłaczarki ślimakowo-tarczowej. Ponadto określono zmianę ruchu cząsteczek i charakteru przepływu w zależności od szerokości szczeliny tarczowej i prędkości kątowej. Dokonano porównania między wartościami prędkości przepływu, szybkości ścinania i naprężeń ścinających uzyskanych w jednostożkowej i dwustożkowej strefie tarczowej. Symulacja została wykonana dla polietylen małej gęstości. Do analiz numerycznych zastosowano program Ansys CFX 12.1.

EN

Extrusion of low-d. polyethylene (PE-LD) in innovative extruder with double-cone disc zone was modelled to det. the characteristics of the PE-LD particles motion along with their velocity values, as well as min. and max. rates of shear and to generate vector maps of velocity inside the extruder in relation to the crevice between the disc width and the angular velocity. A comparison was made between the flow velocity, a shear rate and shear stress in singlecone and double-cone zones. The numerical simulation was performed by using a com. software program.

Słowa kluczowe

PL

analiza CFD; wytłaczarka ślimakowo-tarczowa; polimer

EN

CFD analysis; screw-disc extruder; polymer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 94, nr 12
• Strony: 2105--2111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Michalska-Pożoga I.

• Politechnika Koszalińska, ul. Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin

autor

Jakubowski M.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Pat. pol. 64229 (2009).
• 2. J. Diakun, I. Michalska-Pożoga, Polimery 2004, 49, nr 1, 42.
• 3. I. Michalska-Pożoga, Wpływ tarczowego mechanizmu uplastyczniania wytłaczarki ślimakowo-tarczowej na właściwości użytkowe wytłoczyny, praca doktorska, Politechnika Koszalińska, 2006.
• 4. I. Michalska-Pożoga, J. Diakun, Polimery 2014, 59, nr 11-12, 845.
• 5. I. Michalska-Pożoga, M. Jakubowski, Przem. Chem. 2012, 91, nr 9, 1808.
• 6. T. Rydzkowski, Polimery 2011, 56, nr 2, 135.
• 7. T. Rydzkowski, Europa/Africa Meeting of the Polymer Processing Society, Pretoria, South Africa, 2006.
• 8. T. Rydzkowski, I. Michalska-Pożoga, Chem. Proc. Eng. 2014, 35, nr 1, 121.
• 9. T. Rydzkowski, G. Radomski, Plast. Rubber Compos. Macromol. Eng. 2008, 37, nr 8, 376.
• 10. J. Diakun, I. Michalska-Pożoga, Mat. X Seminarium „Tworzywa sztuczne w budowie maszyn”, Kraków 2003, 131.
• 11. Pat. pol. 210138 (2011).
• 12. Ansys CFX-Solver Theory Guide, 2009.
• 13. Ansys APDL, Ansys Mechanical, 2009.
• 14. H.A. Barnes, A handbook of elementary rheology, Instytute of NonNewtonian Fluid Mechanics University of Wales, Aberystwyth, UK, 2000.
• 15. A. Kloziński, Polimery 2010, 55, nr 7-8, 575.
• 16. J.N. Wagner, R.K. Prud‘homme, Current Opinion Interface Sci. 2001, nr 6, 421.