ОЦІНКА ЗА ДОПОМОГОЮ CFD-МОДЕЛЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗМІШУВАННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ ОБЕРТОВОГО СЕГМЕНТУ ЦИЛІНДРА

1
Технічний університет Кошице, кафедра технологій автоматизованого проектування
2
Технічний університет Кошице, кафедра технологій автоматизованого проектування
3
Люблінська політехніка, кафедра переробки полімерів
4
Національний університет “Львівська політехніка”

Введення нового обертового сегмента циліндра (ОСЦ) в конструкцію одношнекового екструдера суттєво змінює кінематику руху в екструдері. Основна мета включення ОСЦ в конструкцію одношнекового екструдера – підвищення продуктивності та ефективності змішування. Для оцінки трьох типів геометрії ОСЦ проведено комп’ютерний аналіз (САЕ) за допомогою програмного забезпечення ANSYS POLYFLOW®. Оцінка трьох різних геометрій ОСЦ в двох різних станах руху (обертання паралельно з шнеком і обертання назустріч шнеку) дала детальну інформацію про явища течії, що виникають у розплавленому полімері під час проходження через ОСЦ. CFD-моделювання течії розплаву в одношнековому екструдері дозволяє аналізувати різні умови переробки, геометрію шнека і навіть складні кінематичні пари, такі як шнек-ОСЦ.

1. Sikora J.W. (1998). The effect of construction modifications of the extruder barrel grooved zone on the autothermal extrusion process. Polimery 43(9), 548-554.
https://doi.org/10.14314/polimery.1998.548
2. Sikora,R. and Sikora,J., (1998) PAT.185728 - Cylinder of an extrusion machine, Polish patent - PL 185728,
3. Campbell, G. A., Sweeney, P. A. & Felton, J. N. (1992). Experimental investigation of the drag flow assumption in extruder analysis. Polymer Engineering and Science, 32. 1765-70.
https://doi.org/10.1002/pen.760322305
4. Li, Y. and  Hsieh F. (1996) Modeling of Flow in a Single Screw Extruder, Journal of Food Engineering 27  353-375.
https://doi.org/10.1016/0260-8774(95)00016-X
5. Gaspar-Cunha, A. and. Covas, ‎J. A. Optimization in Polymer Processing, Nova Science Publishers, (2011)
6. Avalosse, T.: (1996) Numerical simulation of distributive mixing in 3‐D flows, Macromolecular Symposia 112, p. 91.
https://doi.org/10.1002/masy.19961120114
7. ANSYS Polyflow 2019 R2® online help - http://ansyshelp.ansys.com
8. H-H. Yang, I. Manas-Zloczower: (1994) Analysis of mixing. International Polymer processing IX..
9. Wilczynski, K.  and  Lewandowski,A., (2014) Study on the Polymer Melt Flow in a Closely Intermeshing Counter-Rotating Twin Screw Extruder, Intern. Polymer Processing XXIX.
https://doi.org/10.3139/217.2962
10. Goger, A., Vlachopoulos, J. and Thompson, M. R., (2014) Negative Pressures in Modelling Rotating Polymer Processing Machinery Are Meaningless, But They Are Telling Something", Int. Polym. Proc., 29, 295- 297.
https://doi.org/10.3139/217.2706