Verbessertes Feststofffördermodell für Einschneckenextruder

Im Rahmen dieses Projektes soll ein verbessertes Feststofffördermodell für Einschneckenextruder unter Berücksichtigung der relevanten Materialeigenschaften entwickelt werden. Möglichst exakte Druck- und Temperaturberechnungen in der Feststoffförderzone sind für die Bestimmung des Beginns der nachfolgenden Zone unabdingbar. Hier zeigen die existierenden Feststofffördermodelle immer noch relativ große Lücken. Die Gründe hierfür sind, dass existierende Feststofffördermodelle konstante Druckanisotropiekoeffizienten und in den meisten Fällen konstante innere und äußere Reibkoeffizienten voraussetzen. Tatsächlich sind die Druckanisotropiekoeffizienten eine Funktion von Druck und Temperatur und die Reibkoeffizienten zusätzlich eine Funktion von der Geschwindigkeit. Ein Großteil der Feststofffördermodelle geht von einer Pfropfenströmung aus, die nicht zwingend vorliegen muss, insbesondere bei größeren Gangtiefen. Der Druckaufbau normal zu den Schneckenstegen wird fälschlicherweise linear angenommen. Die Reibverhältnisse an der Zylinderinnenoberfläche genuteter Einzugszonen werden über effektive Zylinderreibkoeffizienten nicht immer exakt beschrieben. Basierend auf neuen Erkenntnissen soll die Modellierung der Feststoffförderzone sowohl für glatte als auch genutete Einzugszonen verbessert werden. Die erforderlichen Reibkoeffizienten sollen mit einer neu entwickelten Reibapparatur bei in der Extrusionstechnik üblichen Drücken gemessen werden. Dieses Reibapparatur entspricht vom Funktionsprinzip einem vertikal angeordneten Feststoffförderextruder. Die Druckanisotropiekoeffizienten sollen mit einer anderen Versuchsapparatur gemessen werden. die Berechnungsergebnisse werden mit den Experimenten am Feststoffförderextruder verglichen. Durch austauschbare Buchseneinsätze können verschiedene glatte als auch genutete Zylinderinnenoberflächen untersucht werden. Ferner soll die Wechselwirkung der Feststoffförderzone mit den Nachfolgezonen berücksichtigt werden.

Im Rahmen dieses Projektes soll ein verbessertes Feststofffördermodell für Einschneckenextruder unter Berücksichtigung der relevanten Materialeigenschaften entwickelt werden. Möglichst exakte Druck- und Temperaturberechnungen in der Feststoffförderzone sind für die Bestimmung des Beginns der nachfolgenden Zone unabdingbar. Hier zeigen die existierenden Feststofffördermodelle immer noch relativ große Lücken. Die Gründe hierfür sind, dass existierende Feststofffördermodelle konstante Druckanisotropiekoeffizienten und in den meisten Fällen konstante innere und äußere Reibkoeffizienten voraussetzen. Tatsächlich sind die Druckanisotropiekoeffizienten eine Funktion von Druck und Temperatur und die Reibkoeffizienten zusätzlich eine Funktion von der Geschwindigkeit. Ein Großteil der Feststofffördermodelle geht von einer Pfropfenströmung aus, die nicht zwingend vorliegen muss, insbesondere bei größeren Gangtiefen. Der Druckaufbau normal zu den Schneckenstegen wird fälschlicherweise linear angenommen. Die Reibverhältnisse an der Zylinderinnenoberfläche genuteter Einzugszonen werden über effektive Zylinderreibkoeffizienten nicht immer exakt beschrieben. Basierend auf neuen Erkenntnissen soll die Modellierung der Feststoffförderzone sowohl für glatte als auch genutete Einzugszonen verbessert werden. Die erforderlichen Reibkoeffizienten sollen mit einer neu entwickelten Reibapparatur bei in der Extrusionstechnik üblichen Drücken gemessen werden. Dieses Reibapparatur entspricht vom Funktionsprinzip einem vertikal angeordneten Feststoffförderextruder. Die Druckanisotropiekoeffizienten sollen mit einer anderen Versuchsapparatur gemessen werden. die Berechnungsergebnisse werden mit den Experimenten am Feststoffförderextruder verglichen. Durch austauschbare Buchseneinsätze können verschiedene glatte als auch genutete Zylinderinnenoberflächen untersucht werden. Ferner soll die Wechselwirkung der Feststoffförderzone mit den Nachfolgezonen berücksichtigt werden.