Rotor shape design by numerical simulation: a new way to improve dispersive and distributive mixing in batch mixers

• Autorzy: Avalosse T. , Alsteens B. , Legat V.

Warianty tytułu

PL

Projektowanie geometrii rotora z wykorzystaniem symulacji numerycznej: nowy sposób poprawy efektywności mieszania dyspersyjnego i dystrybucyjnego w mieszarkach zamkniętych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, we focus on the simulation of 3D transient flow in batch mixers taking into account the rotation of the rotors and the shear thinning behaviour of the rubber. We assume the mixer is fully filled and the flow is isothermal. As a post-processor, we evaluate the dispersive and distributive mixing by tracking a large set of virtual particles. Hence, we can easily quantify the efficiency of mixing of different rotor shapes, compare them together and select the most promising candidate for further investigations in the actual world.

PL

W prezentowanym artykule skupiono się na symulacji przestrzennej (3D) przepływu w mieszarkach zamkniętych, biorąc pod uwagę, że ruch obrotowy rotorów wywołuje naprężenia ścinające w kauczuku. Przyjeto założenie, że komora mieszarki jest całkowicie wypełniona a przepływ ma charakter izotermiczny. Oceny efektywności mieszania dyspersyjnego i dystrybucyjnego dokonywano na podstawie analizy ruchu dużego zbioru cząstek wirtualnych. Zaproponowany sposób umożliwił szybką ocenę ilościową procesu mieszania, realizowanego w mieszarkach zamkniętych zaopatrzonych w rotory o różnej geometrii, zestawienie wyników i wybór najbardziej obiecującej konstrukcji do dalszych badań w warunkach rzeczywistych.

Słowa kluczowe

EN

batch mixer; flow simulation; distributive mixing; dispersive mixing

PL

mieszarka zamknięta; symulacja przepływu; mieszanie dyspersyjne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 9, nr specjal
• Strony: 16--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Avalosse T.

• Fluent Benelux, Av. Pasteur, 4, B-1300 Wavre, Belgium

autor

Alsteens B.

• University of Louvain, Center for Systems Engineering and Applied Mechanics (CESAME), Av. Georges Lemaître, 4, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium

autor

Legat V.

• University of Louvain, Center for Systems Engineering and Applied Mechanics (CESAME), Av. Georges Lemaître, 4, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium

Bibliografia

• 1. Ishikawa T., Kihara S., Funatsu K.: Polym. Eng. Sci. 41, p. 840 (2001)
• 2. Manas-Zloczower I., Tadmor Z.: Mixing and Compounding of Polymers, Theory and Practice. Hanser Publishers, Munich, (1993)
• 3. Ottino J. M.: The Kinematics of mixing: stretching, chaos and transport. Cambridge University Press, Cambridge (1989)
• 4. POLYFLOW v3.10.0, Users Guide, chapter 20, (2003), Fluent Benelux, Belgium
• 5. Avalosse Th., Rubin Y.: Int. Polym. Process. 15, p. 117(2000)
• 6. Alsteens B., Legat V., Avalosse Th., «A new theoretical model for erosion and rupture in dispersive mixing», Conference on European Rubber Research - Practical Improvement of the Mixing Process, Paderborn, Germany (2005)
• 7. Alsteens B., Legat V., «Mathematical modelling of the dispersion of carbon black agglomerates in rubber», in progress
• 8. Collin V., «Etude rhèo-optiąue des mècanismes de dispersion du noir de carbone dans des èlastomeres», PhD Thesis, Ecole des Mines de Paris, Sophia Antipolis, France (2004)
• 9. Collin V., Peuvrel-Disdier E., « Dispersion mechanisms of carbon black in elastomers», Conference on European Rubber Research - Practical Improvement of the Mixing Process, Paderborn, Germany (2005)