بررسی مدلهای پیش بینی کننده جریان سیال درون اکسترودر؛ بخش اول: مدل کاستر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر (عج)، رفسنجان، ایران

10.22034/irm.2022.145111

چکیده

اکسترودر به عنوان یک ابزار شکل‌دهی مواد، تجهیزی اساسی و مهم در فرایند تولید در صنایع مختلف پلیمری از جمله صنعت لاستیک، صنایع مبتنی بر شکل‌دهی پلاستیک‌ها، صنایع غذایی و... محسوب می-گردد. شناخت عوامل اثرگذار بر دبی اکسترودر در پیش‌بینی عمکلرد و تعیین نقاط بهینه‌ی کارکرد این نوع از تجهیزات بسیار موثر است. از این رو در پژوهش حاضر و در دو بخش به بررسی دو مورد از مهم-ترین روش‌های مدل‌سازی جریان سیال درون اکسترودرها پرداخته می‌شود و نقاط ضعف و قوت هر یک در پیش‌بینی نیم‌رخ جریان و هم‌چنین دبی خروجی از اکسترودر مشخص می‌گردد. در بخش اول مدل کاستر مورد بررسی قرار گرفته است و در بخش دوم که متعاقباً منتشر خواهد شد مدل تدمور و گاگس مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتیجه‌ی بدست آمده از مدل کاستر دبی خروجی از اکسترودر را به صورت رابطه‌ی صریحی از شعاع پوسته، شعاع هسته‌ی پیچه، زاویه‌ی باله و سرعت زاویه‌ای چرخش پیچه پیش‌بینی می‌کند. برای جبران اختلاف بین دبی تئوری بدست آمده از مدل کاستر و دبی واقعی اکسترودرها نیز ضریب عمکلرد واقعی (که در واقع نسبت دبی واقعی به دبی تئوری است) تعریف شده است و نحوه محاسبه و استفاده از آن بیان گردیده است. نکته قابل اهمیت که تاکنون در مورد مدل‌های مربوط به اکسترودرها مغفول مانده است این می‌باشد که با وجود ساده‌سازی‌های مختلف در تبیین آن‌ها، می‌توان از نتایج حاصل از این مدل‌ها برای پیش‌بینی قابل قبولی از عملکرد اکسترودرهای مختلف در صنایع از جمله صنعت لاستیک استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


دوره 26، شماره 104
اسفند 1400
صفحه 29-36
  • تاریخ دریافت: 04 فروردین 1399
  • تاریخ بازنگری: 08 خرداد 1399
  • تاریخ پذیرش: 10 خرداد 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 01 اسفند 1400