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berechnungen:nutbuchsenberechnung [2025/07/03 13:30] – cschallberechnungen:nutbuchsenberechnung [2026/05/27 09:58] (aktuell) – [Fallunterscheidung] flbr
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   * **Fall 1b**: Der Granulatdurchmesser ist größer als die Nuttiefe (inkl. Schneckenspiel), der Kanal jedoch tiefer als der doppelte Granulatdurchmesser; es gibt eine Wechselwirkung zwischen Nut und Kanalförderung, und die maximal mögliche Förderwirkung liegt nur im oberen Bereich des Kanals vor.   * **Fall 1b**: Der Granulatdurchmesser ist größer als die Nuttiefe (inkl. Schneckenspiel), der Kanal jedoch tiefer als der doppelte Granulatdurchmesser; es gibt eine Wechselwirkung zwischen Nut und Kanalförderung, und die maximal mögliche Förderwirkung liegt nur im oberen Bereich des Kanals vor.
   * **Fall 2a**: Der Granulatdurchmesser ist kleiner als die Nuttiefe (inkl. Schneckenspiel), es herrscht reibschlüssige Strömung über die gesamte Kanaltiefe; in den Nuten selbst gibt es keine Förderung. Zusätzlich zur rein analytischen Berechnung des Förderfalls 2a gibt es die Möglichkeit, eine numerisch korrigierte Berechnung durchzuführen. Hierbei wird der analytisch bestimmte Förderwinkel mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der auf umfangreichen numerischen Simulationen der Diskrete Elemente Methode (DEM) basiert. In diesen Simulationen wurden die folgenden Parameter variiert: Granulatdurchmesser, Reibwerte, Zylinderdurchmesser, Gangtiefe, Gangsteigung, Nutenwinkel, Schneckenumfangsgeschwindigkeit und Gegendruck am Ende der Nutbuchse. Dabei haben sich für den Förderfall 2a die Gangtiefe, die Gangsteigung, der Nutenwinkel und die Umfangsgeschwindigkeit als besonders relevante Einflussfaktoren auf den Korrekturfaktor herausgestellt und sind demzufolge implementiert. In den variierten praxisrelevanten Bereichen des Versuchsplans hat sich herausgestellt, dass die konventionelle analytische Berechnung den Durchsatz überwiegend überschätzt, weil die angenommene Blockströmung in den DEM-Simulationen nicht immer aufrechterhalten werden kann. Stattdessen kommt es partiell zum Abgleiten von Granulatschichten, was durch die Option „numerisch korrigiert“ berücksichtigt wird.   * **Fall 2a**: Der Granulatdurchmesser ist kleiner als die Nuttiefe (inkl. Schneckenspiel), es herrscht reibschlüssige Strömung über die gesamte Kanaltiefe; in den Nuten selbst gibt es keine Förderung. Zusätzlich zur rein analytischen Berechnung des Förderfalls 2a gibt es die Möglichkeit, eine numerisch korrigierte Berechnung durchzuführen. Hierbei wird der analytisch bestimmte Förderwinkel mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der auf umfangreichen numerischen Simulationen der Diskrete Elemente Methode (DEM) basiert. In diesen Simulationen wurden die folgenden Parameter variiert: Granulatdurchmesser, Reibwerte, Zylinderdurchmesser, Gangtiefe, Gangsteigung, Nutenwinkel, Schneckenumfangsgeschwindigkeit und Gegendruck am Ende der Nutbuchse. Dabei haben sich für den Förderfall 2a die Gangtiefe, die Gangsteigung, der Nutenwinkel und die Umfangsgeschwindigkeit als besonders relevante Einflussfaktoren auf den Korrekturfaktor herausgestellt und sind demzufolge implementiert. In den variierten praxisrelevanten Bereichen des Versuchsplans hat sich herausgestellt, dass die konventionelle analytische Berechnung den Durchsatz überwiegend überschätzt, weil die angenommene Blockströmung in den DEM-Simulationen nicht immer aufrechterhalten werden kann. Stattdessen kommt es partiell zum Abgleiten von Granulatschichten, was durch die Option „numerisch korrigiert“ berücksichtigt wird.
-  * **Fall 2b**: Der Granulatdurchmesser ist sehr viel kleiner als die Nuttiefe (inkl. Schneckenspiel); es herrscht reibschlüssige Strömung über die gesamte Kanaltiefe, wobei in den Nuten selbst keine Förderung vorliegt und eine Berechnung nur empirisch möglich ist+  * **Fall 2b**: Der Granulatdurchmesser ist sehr viel kleiner (alle Granulatdurchmesser kleiner als 1 mm) als die Nuttiefe (inkl. Schneckenspiel); es herrscht reibschlüssige Strömung über die gesamte Kanaltiefe, wobei in den Nuten selbst keine Förderung vorliegt und eine Berechnung nur empirisch möglich ist