Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
STRESZCZENIE
WYBRANEZAGADNIENIAMODELOWANIACFDPROCESU
WYTŁACZANIATWORZYWPOLIMEROWYCH
Wytłaczaniejestpodstawowąinajbardziejmasowątechnikąprzetwórstwatworzywpolimerowych
zewzględunarozległezastosowaniawprodukcjiwyrobówprofilowych,np.rur,prętów,płytifo-
lii,orazzewzględunazastosowaniawprocesachprzygotowawczychprzetwórstwa,np.procesach
mieszania,granulacji,modyfikacjichemicznejifizycznej,wtym.funkcjonalizacji,wprowadzania
dodatków,wzmacnianiainapełniania.Wytłaczaniemożebyćrealizowanewwytłaczarkachjedno-
ślimakowychlubdwuślimakowych,współbieżnychlubprzeciwbieżnych.
Modelowanieprzepływutworzywawwytłaczarcestanowiważnyelementprojektowaniapro-
cesuwytłaczania.Przepływwprocesiewytłaczaniajestzłożonymzagadnieniemmechanikipły-
nów,zwykletrójwymiarowym,nieizotermicznyminienewtonowskim,aczęstolepkosprężystym,
niekiedyzgranicąpłynięciaipoślizgiem.Zachodzionwzłożonychgeometrycznieukładachjed-
noślimakowychlubdwuślimakowych.Modelowanietakiegoprzepływujestwzasadziemożliwe
jedynienagruncieobliczeniowejmechanikipłynów(ang.CFD,ComputationalFluidsDynamics),
zwyklenapodstawiemetodyelementówskończonychMES(ang.FEM,FiniteElementsMethod).
ModelowanieprocesuwytłaczanianapodstawieobliczeńMESjesttrudneibardzoczasochłonne,
dlategoteżjestniechętniestosowanewpraktycenaukowejiinżynierskiej.
Wytłaczaniejestspecyficznymprocesemprzetwórstwatworzyw,któryzachodziwwyniku
ciągłejwspółpracymaszyny(wytłaczarki)inarzędzia(głowicy).Wtymprocesie,realizowanym
wklasycznysposóbzzasilaniemgrawitacyjnym,natężenieprzepływutworzywaniejestznane
„apriori”iniejestustalaneprzezoperatora.Jestonowynikiemwzajemnegooddziaływaniamaszy-
nyinarzędzia,iustalasiępodczasprocesuprzetwórczego.
Szczególnymwyzwaniemjesttzw.globalnemodelowaniewytłaczania,którewymagaposzuki-
wanianatężeniaprzepływuwwielokrotnychpętlachiteracyjnych,wktórychkażdorazowomodelo-
wanyjestprzepływtworzywawstaniestałym,uplastycznianietworzywaorazprzepływtworzywa
uplastycznionegowślimakuigłowicywytłaczarskiej.Zpowodukoniecznościwykonywaniawie-
lokrotnychobliczeńiteracyjnychniesątutajstosowanenumerycznemetodyMES,któresązdecy-
dowaniezbytczasochłonne.
WpracyzaproponowanokoncepcjęmodelowaniaCFDprocesuwytłaczanianapodstawiebez-
wymiarowychcharakterystykprzepływutworzywawwytłaczarce.Techarakterystykiuzyskujesię
wwynikutrudnychiczasochłonnychobliczeńnumerycznych,aleaproksymujesięjemodelamire-
gresyjnymiiimplementujedoglobalnegomodeluprocesu.Modelglobalny,wwielokrotnych,ob-
liczeniowychpętlachiteracyjnych,korzystazmodeliregresyjnych,cozapewniaszybkieoblicze-
niazdobrądokładnością.
Proponowanakoncepcjamodelowaniazostałaprzedstawionawodniesieniudoklasycznego
wytłaczaniajednoślimakowegozzastosowaniemkonwencjonalnychiniekonwencjonalnych(spe-
cjalizowanych)elementówślimakowych.Opracowanametodykamarównieżzastosowaniedomo-
delowaniawytłaczaniadwuślimakowegowspółbieżnegoiprzeciwbieżnego,atakżewytłaczania
7
