Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- berechnungen:durchsatz [2025/06/26 10:49] – [Das schmelzedominierte Äquivalenzzonenmodell] cschall
+++ berechnungen:durchsatz [2025/07/03 13:27] (aktuell) – [Das schmelzedominierte intervallweise Modell] cschall
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 Wird der Durchsatz oder die Dosierzeit (optional) zusammen mit dem Dosiervolumen (notwendig) in den Verfahrensparametern vorgegeben, so erfolgt grundsätzlich keine Berechnung des Durchsatzes, sondern alle weiteren Berechnungen werden mit dem vorgegebenen Durchsatz durchgeführt.  \\
 Der folgende Inhalt beschreibt die schmelzedominierte Durchsatzberechnung. Wird eine Nutbuchse im Prozess verwendet, so bestimmt diese den Durchsatz (s. [[berechnungen:einfache_berechnung|]] und [[berechnungen:nutbuchsenberechnung|]]). \\ Die Berechnung der [[berechnungen:feststofffoerderung|]] erfolgt gekoppelt mit der schmelzedominierten Durchsatzberechnung.
-Voraussetzung für die schmelzedominierte Durchsatzberechnung sind:
-  * Eine definierte Schneckengeometrie, die mit einer [[eingabe_der_schneckendaten:einzugs-_metering-_und_entgasungszone|Einzugszone]], d.h. einer Zone mit konstanter Gangtiefe, beginnt. Dabei muss die Länge der Einzugszone mindestens gleich dem Dosierweg (//nur PSI//) sein.
-  * Ein definierter [[eingabe_der_zylinderdaten:eingabe_der_zylinderdaten|Zylinder]], dessen Länge mit der Schneckenlänge identisch ist, oder aber maximal die zweifache Schneckenlänge lang ist.
-  * Das [[materialdaten:rheologische_materialdaten|rheologische Materialverhalten]]
-  * Die [[materialdaten:thermodynamische_daten|Glasübergangstemperatur $T_g$]] bei amorphen oder die [[materialdaten:thermodynamische_daten|Kristallisationstemperatur $T_k$]] bei teilkristallinen Thermoplasten.
-  * Des Weiteren sind die [[materialdaten:dichtedaten_bzw._spezifisches_volumen|Dichte- oder Volumenfunktion]] für den Schmelzbereich einzugeben.
-  * Die [[eingabe_der_verfahrensparameter:eingabe_der_verfahrensparameter|Verfahrensparameter]]: (i) Drehzahl, (ii) Massetemperatur an der Schneckenspitze (//REX//) bei Dosierbeginn und Dosierende (//PSI//), (iii) Druck an der Schneckenspitze (//REX//) bzw. im Schneckenvorraum (//PSI//), (iv) Dosierweg (//PSI//). Ist nur eine der beiden Massetemperaturen (//PSI//) bekannt, so können beide Einträge mit demselben Wert belegt werden.
 Es werden zwei schmelzedominierte Durchsatzmodelle unterschieden. Das Äquivalenzzonenmodell und das intervallweise Modell, welches mit REX 19.0 / PSI 17.0 ausgliefert werden wird.
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 Grundsätzlich werden vor der Durchsatzberechnung initiale Verläufe für die Temperatur und den Druck angenommen. Dies ist nötig um die Viskositäten für die Durchsatzberechnung berechnen zu können. Dies ist weiter auf der Seite [[prozess_iterieren|]] beschrieben.
-Für beide Modelle bilden Entgasungsschnecken einen Sonderfall. Bei diesen errechnet sich der Durchsatz lediglich auf der Basis der Geometrie der ersten Schneckenstufe (nur vor der Entgsaung), wobei der Gegendruck an der Entgasungsstelle entsprechend den physikalischen Gegebenheiten auf 1 bar gesetzt wird. Der Gegendruck an der Schneckenspitze hat somit **keinen** Einfluss auf den Massedurchsatz.
+Für beide Modelle bilden Entgasungsschnecken einen Sonderfall. Bei diesen errechnet sich der Durchsatz lediglich auf der Basis der Geometrie der ersten Schneckenstufe (nur vor der Entgsaung), wobei der Gegendruck an der Entgasungsstelle entsprechend den physikalischen Gegebenheiten auf 1 bar gesetzt wird. Der Gegendruck an der Schneckenspitze hat somit **keinen** Einfluss auf den Massedurchsatz.\\
+Ebenso gilt für beide Modelle, dass die Druckverluste über Scher- und Mischteilen separat analytisch berechnet werden. Dies gilt ebenso für alle Zonen welche mittels Netzwerktheorie berechnet werden (Knotenpunktverfahren bei Barriereschnecken, immer Wave-Schnecken). Siehe auch [[druckverlauf|Druckberechnung]].
 ==== Das schmelzedominierte Äquivalenzzonenmodell ====
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 Das schmelzedominierte intervallweise Durchsatzmodell benötigt keine Bezugszone. \\
-Im Gegensatz zum Äquivalenzzonenmodell werden keine geometrieabhängigen Faktoren bestimmt, welche das Durchsatzverhalten der gesamten Schnecke zusammenfassen, sondern es wird stets die lokale Geometrie der Berechnungsintervalle verwendet. Ebenso werden die lokal vorliegenden Temperaturen, Drücke sowie der eventuell berechnete Abbaugrad des Kunststoffes in der intervallweisen Viskositätsberechnung berücksichtigt. Dies wird durch eine allgemeingültige Regressionsgleichung erreicht, welche bei gegebenen Durchsatz den Druckverlust in abhängigkeit der Schneckengeometrie und der Viskosität berechnet. Da in über die gesamte Schnecke der Durchsatz lokal identisch ist wird ein Durchsatz vorgegeben und der Druckverlust über jedes Berechnungsintervall bestimmt und die Gesamtdruckdifferenz über die gesamte Schnecke bestimmt. Die berechnete Druckdifferenz zwischen Trichter und Schneckenspitze kann mit der Solldifferenz verglichen werden und der Durchsatz iterativ bestimmt werden, bei welcher sowohl der Druck an der Trichtervorderkante sowie an der Schneckenspitze den Solldrücken entspricht.
+Im Gegensatz zum Äquivalenzzonenmodell werden keine geometrieabhängigen Faktoren bestimmt, welche das Durchsatzverhalten der gesamten Schnecke zusammenfassen, sondern es wird stets die lokale Geometrie der Berechnungsintervalle verwendet. Ebenso werden die lokal vorliegenden Temperaturen, Drücke sowie der eventuell berechnete Abbaugrad des Kunststoffes in der intervallweisen Viskositätsberechnung berücksichtigt. Dies wird durch eine allgemeingültige Regressionsgleichung erreicht, welche bei gegebenen Durchsatz den Druckverlust in abhängigkeit der Schneckengeometrie und der Viskosität berechnet. Da über die gesamte Schnecke der Durchsatz lokal identisch ist, wird ein Durchsatz vorgegeben und der Druckverlust über jedes Berechnungsintervall bestimmt und die Gesamtdruckdifferenz über die gesamte Schnecke bestimmt. Die berechnete Druckdifferenz zwischen Trichter und Schneckenspitze kann mit der Solldifferenz verglichen werden und der Durchsatz iterativ bestimmt werden, bei welcher sowohl der Druck an der Trichtervorderkante sowie an der Schneckenspitze den Solldrücken entspricht.
 ===Weitere Themen===
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   * [[berechnungen:temperaturverlauf]]
   * [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen]]
+  * [[berechnungen:schergeschwindigkeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeitverteilung]]
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   * [[berechnungen:nutbuchsenberechnung]]
   * [[berechnungen:kompressionsverhaeltnisse]]