Determinazione delle distribuzioni del tempo di permanenza locale negli elementi a vite di estrusore a doppia vite tramite idrodinamica delle particelle levigate

1. Gli elementi a vite di estrusione a doppia vite sono stati simulati in modo efficiente con simulazioni di flusso SPH.

2. Sono stati studiati numerosi elementi di forma e forma diversa.

3. Sono state determinate le distribuzioni di tempo di permanenza locali di vari tipi di elementi a vite.

4. È stato sviluppato e validato un metodo di traduzione del tempo per mitigare i costi computazionali.

5. Gli esperimenti di tracciante in silico rivelano modelli di flusso sottostanti di diverse geometrie a vite.

I modelli di flusso complessi negli elementi di estrusione a doppia vite (TSE) portano a una variabilità nei tempi di permanenza nell'attrezzatura. I cambiamenti nella distribuzione del tempo di permanenza (RTD) dipendono dalle condizioni di elaborazione e possono avere un impatto notevole sulla qualità del prodotto. Mentre gli RTD di interi processi TSE possono essere facilmente determinati tramite esperimento, gli RTD locali (LRTD) in sezioni di zone completamente riempite sono difficili da misurare sperimentalmente. In questo lavoro, proponiamo un metodo in silico alternativo basato sull'idrodinamica delle particelle levigate (SPH). Abbiamo simulato cinque elementi a vite geometricamente diversi e studiato come i loro RTD locali variavano con la velocità della vite, la velocità e la lunghezza della vite. Inoltre, gli esperimenti di tracciante in silico hanno fornito approfondimenti sui meccanismi di flusso sottostanti e sugli RTD risultanti. Un buon accordo con i risultati sperimentali conferma la validità del nostro approccio.