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berechnungen:einfache_berechnung [2024/10/03 14:17] – [Starten einer Berechnung] neelestberechnungen:einfache_berechnung [2025/07/03 13:26] (aktuell) – cschall
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 Durch Klicken auf ein oranges oder rotes Feld springt das Protokoll direkt zu der dazugehörigen Warn- bzw. Fehlermeldung. Durch Klicken auf ein oranges oder rotes Feld springt das Protokoll direkt zu der dazugehörigen Warn- bzw. Fehlermeldung.
  
-==== Prozessparameter ====+==== Verfahrensparameter ====
  
-Bei den Prozessparametern wird unterschieden zwischen notwendigen und optionalen Parametern. \\ +Siehe [[eingabe_der_verfahrensparameter:eingabe_der_verfahrensparameter|]]
-Die notwendigen Parameter werden für eine Berechnung zwingend benötigt. \\ +
-Optionale Parameter sind freiwillige Eingaben, welche sofern die Prozessgrößen bekannt sind, zu einer verbesserten Simulationsgenauigkeit führen können. +
-=== Notwendige Prozessparameter === +
- +
-{{ :berechnungen:rex171_ber_001_de.png?nolink |}} +
- +
- +
-Die notwendigen Prozessparameter benötigen folgende Eingaben: +
-  * Wahlweise Vorgabe einer Umfangsgeschwindigkeit/Schneckendrehzahl **ODER** Vorgabe eines Durchsatzes (Drehzahlorientiert). \\ Bei Vorgabe des Massedurchsatzes wird die Drehzahl iterativ berechnet, sodass der vorgegebene Durchsatz erreicht wird. \\ Die Vorgabe eines Durchsatzes zusammen mit einer Drehzahl ist über die optionale Vorgabe des Massedurchsatzes möglich. +
-  * Druck an der Schneckenspitze (Vorgegeben oder Werkzeugkennlinie sofern ein Werkzeug definiert ist) +
-  * Druck an der Trichtervorderkante +
-  * Vorgabe der Masse-Endtemperatur (für ein initiales Temperaturprofil, siehe auch "Temperatur iterieren" bei den Berechnungseinstellungen) +
-  * Rohstoffeingangstemperatur +
-=== Optionale Prozessparameter === +
- +
-{{ :berechnungen:berechnungseinstellungen:rex171_ber_004_de.png?nolink |}} +
- +
-Bei den optionalen Prozessparametern können Werte eingegeben werden mit dem Ziel einer genaueren Berechnungsgenauigkeit. Vorgebbar sind: +
-  * Ort der Schmelzewirbelbildung (OSW). Ab diesem Punkt beginnt das Aufschmelzen +
-  * Start des dispersen Aufschmelzens. Ab diesem Punkt wird **spätestens** mit dem dispersen Aufschmelzmodell weitergerechnet +
-  * Durchsatz (bei vorgegebener Drehzahl) +
-  * Parameter für das Kennlinienfeld. Hier lassen sich 3 Drehzahlen sowie 3 Gegendrücke vorgeben, sodass automatisiert in einem vollfaktoriellen Versuchsplan (9 Versuchspunkte) Kennlinien für den Extruder berechnet werden können (in REXng noch nicht implementiert) +
- +
-{{ :berechnungen:rex171_ber_010_de.png?nolink |}}+
  
 ==== Berechnungseinstellungen ==== ==== Berechnungseinstellungen ====
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 Die Berechnungseinstellungen sind in 4 Abschnitte unterteilt: Die Berechnungseinstellungen sind in 4 Abschnitte unterteilt:
  
-=== Durchsatz ===  +===1. Durchsatz ===  
-  * siehe auch [[berechnungen:durchsatz|Durchsatz]]+siehe auch [[berechnungen:durchsatz|Durchsatz]]
  
 Hier sind grundsätzlich drei Einstellungen möglich \\  Hier sind grundsätzlich drei Einstellungen möglich \\ 
     * **Schmelzedominiert**: Standardeinstellung, die Schmelzeförderung dominiert den Durchsatz     * **Schmelzedominiert**: Standardeinstellung, die Schmelzeförderung dominiert den Durchsatz
     * **Kopplung Feststoffförderung**: die [[berechnungen:feststofffoerderung|Feststoffförderung]] der Einzugszone wird mit berücksichtigt     * **Kopplung Feststoffförderung**: die [[berechnungen:feststofffoerderung|Feststoffförderung]] der Einzugszone wird mit berücksichtigt
-    * **Nutbuchse**: der Durchsatz wird durch die Nutbuchse bestimmt+    * **Nutbuchse**: der Durchsatz wird durch die [[eingabe_der_zylinderdaten:eingabe_eines_nutbuchsenextruders|Nutbuchse]] bestimmt ([[berechnungen:nutbuchsenberechnung|Nutbuchsenberechnung]])
  
-Sofern eine [[berechnungen:nutbuchsenberechnung|Nutbuchse]] definiert ist lässt sich weiterhin auswählen, ob die Berechnung+Sofern eine Nutbuchse definiert ist lässt sich weiterhin auswählen, ob die Berechnung
   * **Fördersteif** (Standard) oder   * **Fördersteif** (Standard) oder
   * **Grenzdrehzahlorientiert**   * **Grenzdrehzahlorientiert**
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 Bei **Schnecken mit Barrierezonen** gibt es zwei Auswahlmöglichkeiten zur Druck-Durchsatzberechnung Bei **Schnecken mit Barrierezonen** gibt es zwei Auswahlmöglichkeiten zur Druck-Durchsatzberechnung
   * Das **analytische Knotenpunktverfahren**: basierend auf Netzwerktheorie, Standard   * Das **analytische Knotenpunktverfahren**: basierend auf Netzwerktheorie, Standard
-  * Annahme eines **kontanten Druckgradienten** zwischen Feststoff- und Schmelzekanal +  * Annahme eines **konstanten Druckgradienten** zwischen Feststoff- und Schmelzekanal
- +
  
 Sollte eine **Barrierezone verstopfen** (Feststoffbettbreite y im Feststoffkanal erreicht durch Kompression des Kanals über 100% Kanalbreite, **innerhalb** einer Barrierezone) gibt es folgende Auswahlmöglichkeiten Sollte eine **Barrierezone verstopfen** (Feststoffbettbreite y im Feststoffkanal erreicht durch Kompression des Kanals über 100% Kanalbreite, **innerhalb** einer Barrierezone) gibt es folgende Auswahlmöglichkeiten
-  * Weiterhin **konventionell Aufschmelzen**, in diesem Fall wechselt der Feststoff mit in den Schmelzekanal und in beiden Kanälen wird das konventionelle Aufschmelzen berechnet +  * Weiterhin **konventionell Aufschmelzen**, in diesem Fall wechselt der Feststoff mit in den Schmelzekanal. Im Feststoffkanal wird das Aufschmelzen weiterhin konventionell berechnet. Im Schmelzekanal wird ein disperses Aufschmelzen angenommen.
-  * **Disperses Aufschmelzen** ab dem Ort der Verstopfung+
  
 Kommt es zu Feststoffbettbreiten von über 100% **außerhalb** einer Barrierezone bricht die Aufschmelzberechnung mit einer Warnmeldung ab. Kommt es zu Feststoffbettbreiten von über 100% **außerhalb** einer Barrierezone bricht die Aufschmelzberechnung mit einer Warnmeldung ab.
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 Weiterhin kann ausgewählt werden, ob die Meldung eines zu geringen Einrieseldurchsatzes durch den Trichter angezeigt oder unterdrückt werden soll. Die Anzeige der Meldung ergibt nur Sinn, wenn ein Trichter definiert wurde. Andernfalls wird eine runde Trichteröffnung in Größe des Extrudernenndurchmessers angenommen. Weiterhin kann ausgewählt werden, ob die Meldung eines zu geringen Einrieseldurchsatzes durch den Trichter angezeigt oder unterdrückt werden soll. Die Anzeige der Meldung ergibt nur Sinn, wenn ein Trichter definiert wurde. Andernfalls wird eine runde Trichteröffnung in Größe des Extrudernenndurchmessers angenommen.
  
-=== Aufschmelzen === +===2. Aufschmelzen === 
-  * siehe auch [[berechnungen:aufschmelzverlauf|Aufschmelzen]]+siehe auch [[berechnungen:aufschmelzverlauf|Aufschmelzen]]
  
-Nur für Entgasungssschnecken sind drei Möglichkeiten auswählbar:+Nur für Entgasungsschnecken sind drei Möglichkeiten auswählbar:
   * **bis Entgasungszone**: Standard, die Aufschmelzberechnung stoppt bei der ersten Entgasungszone   * **bis Entgasungszone**: Standard, die Aufschmelzberechnung stoppt bei der ersten Entgasungszone
   * **ab Entgasungszone konventionell**: konventionelles Aufschmelzen auch in/nach der Entgasungszone. Wurde das disperse Aufschmelzen jedoch bereits beispielsweise durch ein Scherteil vor der Entgasungszone forciert, wird auch weiterhin dispers weitergerechnet   * **ab Entgasungszone konventionell**: konventionelles Aufschmelzen auch in/nach der Entgasungszone. Wurde das disperse Aufschmelzen jedoch bereits beispielsweise durch ein Scherteil vor der Entgasungszone forciert, wird auch weiterhin dispers weitergerechnet
-  * **ab Entgasungszone dipsers**: disperses Aufschmelzen in/nach der Entgasungszone+  * **ab Entgasungszone dispers**: disperses Aufschmelzen in/nach der Entgasungszone
  
-=== Temperatur === +===3. Temperatur === 
-  * siehe auch [[berechnungen:temperaturverlauf|Temperatur]]+siehe auch [[berechnungen:temperaturverlauf|Temperatur]]
  
-  * Wird //Temperatur iterieren// **nicht** ausgewählt, wird die Berechnung nur mit einem //initialen Temperaturprofil// berechnet. Dieses wird durch einen linearen Verlauf der Temperatur von der Aufschmelztemperatur ($T_G$ / $T_K$) an der Trichtervorderkante bis zur vorgegebenen Masse-Endtemperatur (siehe notwendige Prozessparameter) an der Schneckenspitze beschrieben. Bei Entgasungsextrudern gilt die vorgegebene Masse-Endtemperatur bereits für den Beginn der ersten Entgasungszone und bleibt anschließend konstant.  \\ Wird //Iteration der Endtemperatur// ausgewählt, wird das berechnete Temperaturprofil iterativ für eine erneute Berechnung des gesamten Prozesses verwendet, bis ein stationärer Zustand (keine Änderung der Endtemperatur) erreicht wird.+  * Wird //Temperatur iterieren// **nicht** ausgewählt, wird die Berechnung nur mit einem //initialen Temperaturprofil// berechnet. Dieses wird durch einen linearen Verlauf der Temperatur von der Aufschmelztemperatur ($T_G$ / $T_K$) an der Trichtervorderkante bis zur vorgegebenen Masse-Endtemperatur (siehe [[eingabe_der_verfahrensparameter:eingabe_der_verfahrensparameter|notwendige Prozessparameter]]) an der Schneckenspitze beschrieben. Bei Entgasungsextrudern gilt die vorgegebene Masse-Endtemperatur bereits für den Beginn der ersten Entgasungszone und bleibt anschließend konstant.  \\ Wird //Iteration der Endtemperatur// ausgewählt, wird das berechnete Temperaturprofil iterativ für eine erneute Berechnung des gesamten Prozesses verwendet, bis ein stationärer Zustand (keine Änderung der Endtemperatur) erreicht wird. \\ Da der Einfluss der eingegebenen Massetemperatur auf den Durchsatz nur gering ist, kann die Iteration der Temperatur deaktiviert bleiben, sofern eine plausible Massetemperatur geschätzt werden kann.
   * Sofern eine Innentemperierung definiert ist, lässt sich die Berechnung der Innentemperierung aktivieren bzw. deaktivieren.   * Sofern eine Innentemperierung definiert ist, lässt sich die Berechnung der Innentemperierung aktivieren bzw. deaktivieren.
  
-=== Leistung === +===4. Leistung === 
-  * siehe auch [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen|Leistung]]+siehe auch [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen|Leistung]]
  
 Es lassen sich drei Leistungsmodelle auswählen: Es lassen sich drei Leistungsmodelle auswählen:
   * Enthalpie   * Enthalpie
   * Isotherm   * Isotherm
-  * Nichtisotherm+  * Nicht-isotherm
  
 ==== Check ==== ==== Check ====
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 ===Weitere Themen=== ===Weitere Themen===
   * [[berechnungen:einfache_berechnung]]   * [[berechnungen:einfache_berechnung]]
 +  * [[berechnungen:prozess_iterieren]]
   * [[berechnungen:durchsatz]]   * [[berechnungen:durchsatz]]
-  * [[berechnungen:einrieselverhalten]] 
   * [[berechnungen:druckverlauf]]   * [[berechnungen:druckverlauf]]
   * [[berechnungen:aufschmelzverlauf]]   * [[berechnungen:aufschmelzverlauf]]
   * [[berechnungen:temperaturverlauf]]   * [[berechnungen:temperaturverlauf]]
   * [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen]]   * [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen]]
 +  * [[berechnungen:schergeschwindigkeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeit]]   * [[berechnungen:verweilzeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeitverteilung]]   * [[berechnungen:verweilzeitverteilung]]
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   * [[berechnungen:nutbuchsenberechnung]]   * [[berechnungen:nutbuchsenberechnung]]
   * [[berechnungen:kompressionsverhaeltnisse]]   * [[berechnungen:kompressionsverhaeltnisse]]
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