Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- en:berechnungen:durchsatz [2025/06/26 11:01] – [Throughput Calculation] cschall
+++ en:berechnungen:durchsatz [2025/07/03 13:33] (aktuell) – cschall
@@ Zeile 9: / Zeile 9: @@
 Two melt-dominated throughput models are distinguished: the equivalent zone model and the interval-based model, which will be introduced with REX 19.0 / PSI 17.0.
-Initial temperature and pressure profiles are assumed prior to the throughput calculation. This is necessary to determine the viscosities required for throughput estimation. For more information, see [[en:prozess_iterieren|]].
+Initial temperature and pressure profiles are assumed prior to the throughput calculation. This is necessary to determine the viscosities required for throughput estimation. For more information, see [[prozess_iterieren|]].
 For both models, degassing screws form a special case: the throughput is calculated solely based on the geometry of the first screw stage (before degassing), with the backpressure at the degassing location physically set to 1 bar. Consequently, the backpressure at the screw tip has no effect on the mass throughput.
-Additionally, for both models, pressure losses across shear and mixing sections are calculated analytically. This also applies to all zones computed using network theory (node method for barrier screws, always for wave screws). See also [[druckverlauf|Pressure Calculation]].
+Additionally, for both models, pressure losses across shearing and mixing elements are calculated analytically. This also applies to all sections computed using network theory/matrix model (node method for barrier screws, always for wave screws). See also [[druckverlauf|Pressure Calculation]].
+==== Melt-Dominated Equivalent Section Model  ====
+First, a reference section is determined—this is the screw section (excluding shearing and mixing elements) with the smallest channel depth. For degassing screws, the reference section must be located before the first degassing section. This reference section is used to determine the average shear rate, which in turn is used to determine the viscosity using the given melt temperature at the end of the screw.
-==== Das schmelzedominierte Äquivalenzzonenmodell ====
+Based on the screw geometry and the temperature profile, factors for throughput calculation are determined. The throughput is then calculated using these geometry-dependent factors only for the reference section and the associated pressure drop.
+In the first step, the entire pressure difference (specified backpressure minus hopper pressure) is assumed to apply across the entire screw (excluding shearing and mixing elements), and an initial mass throughput is calculated.
+This value is then used to calculate pressure losses across all shear and mixing sections and, in the case of //PSI//, the non-return valve. These pressure losses are subtracted from the pressure difference to yield a simplified linear pressure gradient across the feeding, compression, metering, and barrier sections.
+With this pressure gradient, an iterative process is used to determine the throughput, which in turn affects the pressure losses across the shearing and mixing elements.
+Additionally, this iterative process can take into account a throughput-dependent backpressure (see [[en:eingabe_eines_werkzeugs:eingabe_eines_werkzeugs_mit_geometriedaten|]] or [[en:eingabe_eines_werkzeugs:eingabe_einer_werkzeugkennlinie|]]).
-Zunächst wird die Bezugszone bestimmt, diese ist die Schneckenzone (kein Scher- oder Mischteil) mit der geringsten Kanaltiefe. Bei Entgasungsschnecken muss die Bezugszone VOR der ersten Entgasungszone liegen. Die Bezugszone wird verwendet um die dort vorliegende mittlere Schergeschwindigkeit zu bestimmen. Diese Schergeschwindigkeit dient dazu, die in der Bezugszone vorliegende Viskosität zu bestimmen. Zur Bestimmung der Viskosität wird die vorgegebene Massetemperatur am Ende der Schnecke verwendet.
+==== Melt-Dominated Interval-Based Model  ====
-Basierend auf der betrachteten Schneckengeometrie unter berücksichtigung des Temperaturverlaufs werden die Faktoren für die Durchsatzberechnung bestimmt. Die Durchsatzberechnung wird mit den von der Schneckengeometrie abhängigen Faktoren lediglich für die Geometrie der Bezugszone und dem anliegenden Differenzdruck durchgeführt. Im ersten Schritt wird die gesamte Druckdifferenz (vorgegebener Gegendruck abzüglich Trichterdruck) auf die gesamte Schnecke (ausgenommen Scher- und Mischteile) angenommen und somit ein erster Massedurchsatz bestimmt. Ausgehend von diesem Massedurchsatz wird der Druckverlust über alle Scher- und Mischteile sowie der Rückstromsperre (nur PSI) berechnet und von der Druckdifferenz abgezogen, sodass ein vereinfachter linearer Druckgradient über alle Einzugs-, (De-)Kompressions-, Metering- und Barrierezonen erhalten wird. Mit diesem Druckgradient wird in einem iterativen Prozess der Durchsatz berechnet, welcher wiederum den Druckverlust über die vorliegenden Scher- und Mischteile beeinflusst. Ebenfalls kann über die iterative Berechnung ein durchsatzabhängiger Gegendruck (siehe [[eingabe_eines_werkzeugs:eingabe_eines_werkzeugs_mit_geometriedaten|Eingabe eines Werkzeuges]] oder [[eingabe_eines_werkzeugs:eingabe_einer_werkzeugkennlinie|Eingabe einer Werkzeugkennlinie]]) berücksichtigt werden.
+The interval-based model does not require a reference section.
+Unlike the equivalent Section model, no global geometry-based factors are used. Instead, local screw geometry, temperature, pressure, and—if applicable—the calculated degradation level of the plastic are considered in each calculation interval.
-==== Das schmelzedominierte intervallweise Modell ====
+This is done using a generalized regression equation, which calculates the pressure loss for a given throughput based on local screw geometry and viscosity.
+Because the throughput remains constant along the entire screw, a specific throughput is assumed, and the pressure loss across each calculation interval is computed to determine the overall pressure drop across the screw.
+The calculated total pressure difference is compared with the target pressure difference, and an iterative solution is performed to find the throughput at which both the inlet and outlet pressures match their target values.
-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.
 ===Further topics===
@@ Zeile 35: / Zeile 42: @@
   * [[en:berechnungen:temperaturverlauf|]]
   * [[en:berechnungen:leistung_und_schubspannungen|]]
+  * [[en:berechnungen:schergeschwindigkeit]]
   * [[en:berechnungen:verweilzeit|]]
   * [[en:berechnungen:verweilzeitverteilung|]]