Simulación de una extrusora de bucas gemelas co-rotación totalmente entrelazada (7)

Un ejemplo de la dificultad que un programa de simulación puede tener que predecir con precisión el rendimiento de la sección de fusión del proceso de compuesto de doble tornillo, así como la información engañosa que se puede proporcionar se muestra en la Figura 13 AD. La base de esta inexactitud puede ser doble. Primero, el algoritmo para la fusión de polímeros puede ser inadecuado. Los diversos cálculos basados ​​en la influencia de las condiciones de funcionamiento del extrusor y los parámetros del material pueden no tener el equilibrio correcto. Además del algoritmo modelo, los datos de entrada correctos son críticos. Si bien es relativamente fácil proporcionar datos operativos extrusores, los datos de material de calidad están menos disponibles. Por ejemplo, el tamaño de partícula inicial del polímero tendrá una influencia en la fusión. Se puede medir el flujo de sólidos, la transferencia de calor, el coeficiente de fricción, etc. en el laboratorio, pero en condiciones dinámicas reales, hay innumerables influencias incontrolables, como la fluidización que afectan la transferencia de calor real, el coeficiente de fricción, etc.

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La secuencia de la Figura 13 muestra una comparación entre los datos derivados para fusión de HDPE basado en una simulación y una ejecución de ZSK 92 real. El porcentaje de fusión de HDPE en el ZSK 92, así como la temperatura de fusión, son casi idénticos entre la ejecución del extrusor de laboratorio versus el software de simulación. Sin embargo, la energía específica calculada es mucho mayor en comparación con la prueba y no encaja con respecto a la curva de entalpía HDPE. Una energía específica simulada de 0.283 kWh/kg conduciría a una temperatura de fusión de casi 400 ° C, mientras que la prueba y la simulación muestran una temperatura de fusión de 216 ° C y 222 ° C, respectivamente. Además, el modelo muestra que el material está aproximadamente 50% derretido al final de la primera sección del bloque de amasado, pero luego se derrite por completo mediante elementos que transmiten tornillos (elementos de tornillo extrusor) antes de ingresar la segunda sección de bloque de amasado. Los datos de prueba reales indicaron que algunos sin confirmar permanecieron en la descarga del extrusor.

En este ejemplo, una verificación de la realidad de comparar la temperatura predicha versus la energía específica contra la curva de entalpía identificaría que la temperatura de fusión y la energía específica no están de acuerdo y que uno o potencialmente ambos son incorrectos. Sin datos experimentales como punto de anclaje, en la mayoría de los casos, es difícil saber cuál es el más cercano a ser correcto.