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--- berechnungen:temperaturverlauf [2025/01/08 15:24] – [Theoretische Grundlagen der Temperaturberechnung] cschall
+++ berechnungen:temperaturverlauf [2025/07/03 13:28] (aktuell) – [Einfluss der Innentemperierung auf die Temperatur] cschall
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 ======Temperaturverlauf======
-===== Theoretische Grundlagen der Temperaturberechnung =====
+-> [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:temperaturverlauf|Zur grafischen Darstellung des Temperaturverlaufs]]
-REX berechnet für jedes Intervall hinter dem [[berechnungen:aufschmelzverlauf|Ort der Schmelzewirbelbildung (OSW)]] die Temperatur im Schmelzewirbel und im Schmelzefilm. Durch das fortschreitende Aufschmelzen wird der stetig wachsende Schmelzefilm dicker und gleichzeitig durch die Schneckenstege abgeschabt. Hierdurch wird nicht nur der Schmelzewirbel durch die Zylindertemperierung und Scherdissipation wärmer, gleichzeitig wird auch die Vermischung mit dem zumeist kühlerem Schmelzefilm berücksichtigt. Hierdurch kann die Temperaturerhöhung je Längeneinheit der Schnecke während des Aufschmelzens geringer ausfallen, als nach dem Aufschmelzende.
+===== Theoretische Grundlagen der Temperaturberechnung =====
-Die Temperaturberechnung erfolgt auf der Basis des Rinnenmodells. Folgende Voraussetzungen werden für die Temperaturverlaufsberechnung angenommen:
+REX berechnet für jedes Intervall hinter dem [[berechnungen:aufschmelzverlauf|Ort der Schmelzewirbelbildung (OSW)]] die Temperatur im Schmelzewirbel und im Schmelzefilm. Durch das fortschreitende Aufschmelzen wird der stetig wachsende Schmelzefilm dicker und gleichzeitig durch die Schneckenstege abgeschabt. Hierdurch wird nicht nur der Schmelzewirbel durch die Zylindertemperierung und Scherdissipation wärmer, gleichzeitig wird auch die Vermischung mit dem zumeist kühlerem Schmelzefilm berücksichtigt. Hierdurch kann die Temperaturerhöhung je Längeneinheit der Schnecke während des Aufschmelzens geringer ausfallen, als nach dem Aufschmelzende. Die Berücksichtigung des Schmelzefilms erfolgt über den ersten Hauptsatz der Thermodynamik.
-  * Der Schneckenkanal wird als Flachkanal betrachtet, d. h. $b \gg h$. Der Einfluss der Stege kann dadurch vernachlässigt werden
-  * Die Schmelze ist wandhaftend
-  * Die Termperatur der Schmelze am Zylinder entspricht der Zylindertemperatur
-  * Die Strömung ist laminar schleichend und inkompressibel
-  * Das Fließverhalten der Schmelze soll dem Potenzgesetz folgen $\tau = K * \dot \gamma^n$
-  * Alle Stoffwerte mit Ausnahme der Viskosität werden (intervallweise) als temperaturunabhängig angesehen. Sofern der Temperaturbereich nicht zu groß ist, ist diese Annahme bei Kunststoffschmelzen in brauchbarer Näherung zulässig. Dies gilt besonders für die Wärme- und Temperaturleitfähigkeit
-Die hierdurch resultierende Differentialgleichung kann nun intervallweise angewendet werden und die Temperatur der Kunststoffschmelze im Schmelzewirbel [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:temperaturverlauf|über der Kanalhöhe]] berechnet werden. Die Berücksichtigung des Schmelzefilms erfolgt über den ersten Hauptsatz der Thermodynamik.
+Am Ort der Schmelzewirbelbildung wird die Starttemperatur des Schmelzwirbels berechnet. Diese anfängliche Temperatur liegt zwischen der Aufschmelztemperatur des Kunststoffes und der Zylindertemperatur. Ausgehend von dieser erster Temperatur wird die fortschreitende Temperaturentwicklung berechnet. Optional kann die Starttemperatur des Schmelzewirbels auch als [[eingabe_der_verfahrensparameter:eingabe_der_verfahrensparameter|optionaler Verfahrensparameter]] vorgegeben werden.
 ==== Temperaturberechnung in PSI ====
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 Zusätzlich wird für jedes Intervall in PSI eine anteilige Stillstandszeit berücksichtigt. Das Vorgehen erfolgt sehr ähnlich wie bei der Berücksichtigung der Stillstandszeiten beim [[berechnungen:aufschmelzverlauf|Aufschmelzen]].
-Für die pro Intervall verweilzeitgewichtete berechnete Stillstandszeit wird eine Erwärmung rein durch Wärmeleitung durch die Zylindertemperierung berechnet. Je mehr Stillstandszeit der Kunststoff vom Eintreten in die Spritzgießmaschiene bis zum Einspritzen erfährt, desto näher kommt der Temperaturverlauf an das Heizzonenprofil.
+Für die pro Intervall verweilzeitgewichtete berechnete Stillstandszeit wird eine Erwärmung/Abkühlung rein durch Wärmeleitung durch die Zylindertemperierung berechnet. Je mehr Stillstandszeit der Kunststoff vom Eintreten in die Spritzgießmaschiene bis zum Einspritzen erfährt, desto näher kommt der Temperaturverlauf an das Heizzonenprofil.
 ===== Besonderheiten in der Temperaturberechnung =====
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 Mit dem somit nun verringerten Wärmestrom in den Schneckenkern wird erneut die Temperaturberechnung gestartet. Der Vorgang wird iterativ so lange durchgeführt, bis ein stationärer Prozess erreicht wird.
-{{ :berechnungen:temperaturverlauf:abb_innentemperierung_de_en.svg |}}
+{{ :berechnungen:temperaturverlauf:abb_innentemperierung_de_en.svg?nolink |}}
 ===Weitere Themen===
   * [[berechnungen:einfache_berechnung]]
+  * [[berechnungen:prozess_iterieren]]
   * [[berechnungen:durchsatz]]
   * [[berechnungen:druckverlauf]]
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   * [[berechnungen:temperaturverlauf]]
   * [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen]]
+  * [[berechnungen:schergeschwindigkeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeitverteilung]]
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   * [[berechnungen:nutbuchsenberechnung]]
   * [[berechnungen:kompressionsverhaeltnisse]]