Simulazione di estrusore a doppio vite in cotazione completamente intrecciata (7)

Un esempio della difficoltà che un programma di simulazione può dover prevedere accuratamente le prestazioni della sezione di fusione del processo di composizione a doppia vite, nonché le informazioni fuorvianti che possono essere fornite sono mostrate nella Figura 13 AD. La base per questa inesattezza può essere duplice. Innanzitutto, l'algoritmo per lo scioglimento dei polimeri può essere inadeguato. I vari calcoli basati sull'influenza delle condizioni operative dell'estrusore e dei parametri del materiale potrebbero non avere il corretto equilibrio. Oltre all'algoritmo del modello, i dati di input corretti sono fondamentali. Sebbene sia relativamente facile fornire dati operativi estrusder, i dati sui materiali di qualità sono meno prontamente disponibili. Ad esempio, la dimensione iniziale delle particelle del polimero avrà un'influenza sulla fusione. Si può misurare il flusso di solidi, il trasferimento di calore, il coefficiente di attrito ecc. In laboratorio, ma in condizioni dinamiche effettive, ci sono innumerevoli influenze incontrollabili come la fluidizzazione che incidono sul trasferimento di calore effettivo, il coefficiente di attrito, ecc.

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La sequenza della Figura 13 mostra un confronto tra i dati derivati ​​per lo scioglimento dell'HDPE in base a una simulazione e a una corsa effettiva ZSK 92. La percentuale di fusione di HDPE sullo ZSK 92, così come la temperatura di fusione è quasi identica tra la corsa all'estrusore di laboratorio rispetto al software di simulazione. Tuttavia, l'energia specifica calcolata è molto più alta rispetto alla sperimentazione e non si adatta rispetto alla curva di entalpia HDPE. Un'energia specifica simulata di 0,283 kWh/kg porterebbe a una temperatura di fusione di quasi 400 ° C, mentre la prova e la simulazione mostrano una temperatura di fusione di 216 ° C e 222 ° C, rispettivamente. Inoltre, il modello mostra che il materiale è circa il 50% fuso all'estremità della prima sezione del blocco impasto, ma viene quindi completamente fuso da elementi di trasporto a vite (elementi a vite estrusore) prima di entrare nella seconda sezione del blocco impasto. I dati di test effettivi indicavano che alcuni non piegati sono rimasti alla dimissione dall'estrusore.

In questo esempio un controllo di realtà per confrontare la temperatura prevista rispetto all'energia specifica contro la curva di entalpia identificherebbe che la temperatura di fusione e l'energia specifica non sono d'accordo e che uno o potenzialmente entrambi sono errati. Senza dati sperimentali come punto di ancoraggio è, nella maggior parte dei casi, difficile sapere quale è più vicino all'essere corretti.