Model of leakages through radial clearences in a single screw extruder with linearly changing geometry of screw
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2012.5.4.54Keywords:
flow in extruder, radial leakages, circulation, distributed feedback, argument deviationAbstract
The model of mass transfer of fluid flow through the radial clearance between the inner surface of the extruder barrel and screw with linearly varying geometry is proposed. It is assumed that the leakage of fluid over the flight changes the flow rate along the screw conduit, which specifies pressure gradient. The pressure gradient defines in turn the rate of leakages, and hence the flow of leakages is considered as a distributed feedback. The system of equations is solved using the method of successive iterations for cylindrical screws, conic screws and screws with a changing pitch. The influence of the clearance height on the pressure drop – flow rate characteristics of the screw and the type of pressure distribution is analyzed.
Downloads
References
Янков В.И., Боярченко В.И., Первадчук В.П. Переработка волокнообразующих полимеров: В семи томах. – Москва–Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». – Т. 2. Течение полимеров в шнековых насосах. – 2005. – 998 с.
2. Раувендааль К. Экструзия полимеров. – С.-Петербург: Профессия, 2010. – 768 с.
3. Янков В.И., Славнов Е.В., Уржунцева С.И. Шнековые машины с продольной циркуляцией Сообщение 3. Интенсификация процесса смешения // Химические волокна. – 2003. – № 5. – С. 49-57.
4. Янков В.И., Труфанова Н.М., Щербинин А.Г. Неизотермическое течение растворов и расплавов полимеров в каналах постоянного поперечного сечения // ТОХТ. – 2004. – Т. 38, № 2. – С. 192-201.
5. Myers J.A., Barr R.A. Improved screw design for maximum conductive melting // ANTEC 2002 Plastics: Annual Technical Conference. San Francisco, California, August 2, 2002. – V. 1 – P. 414-418. http://www.robertbarr.com/pdfs/improved-screw-design.pdf (дата обращения: 27.11.12)
6. Славнов Е.В., Янков В.И. Продольная циркуляция расплава полимера в двухзаходном шнековом смесителе с межканальным зазором // Вестник ПГТУ. Технологическая механика. – Пермь: Изд-во ПГТУ, 2002. – С. 3-7.
7. Янков В.И., Славнов Е.В., Уржунцева С.И. Шнековые машины с продольной циркуляцией. Сообщение 2. Влияние радиальных зазоров на рабочие характеристики // Химические волокна. – 2003. – № 4. – С. 44-49.
8. Янков В.И., Славнов Е.В., Уржунцева С.И. Шнековые машины с продольной циркуляцией жидкости. Сообщение 1. Напорно-расходные характеристики // Химические волокна. – 2003. – № 2. – с. 54-59.
9. Mohr W.D., Mallouk R.S. Flow, power requirement, and pressure distribution of fluid in a screw extruder // Ind. Eng. Chem. – 1959. – V. 51, N. 6. – P. 765-770. DOI
10. Славнов Е.В., Судаков А.И., Бузмакова С.В. Модель радиальных утечек с циркуляцией в однозаходных шнековых машинах // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2008. – Т. 1, № 4. – С. 88-96.
11. Петров И.А., Славнов Е.В. Моделирование течения в шнеке с радиальным зазором как системы с распределенной обратной связью, описываемой дифференциальным уравнением с запаздывающим аргументом. // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2012. – Т. 5, № 1. – С. 107-113.
12. Справочник инженера машиностроителя: В 6 т. / Под ред. Н.С. Ачеркана. – М.: Машгиз, 1956. – Т. 2. – 562 с.
13. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика: В 2 ч. – М.: Физматгиз, 1963. – Ч. 2. – 727 с.
###
Ankov V.I., Boarcenko V.I., Pervadcuk V.P. Pererabotka voloknoobrazuusih polimerov: V semi tomah. - Moskva-Izevsk: NIC <>. - T. 2. Tecenie polimerov v snekovyh nasosah. - 2005. - 998 s.
2. Rauvendaal’ K. Ekstruzia polimerov. - S.-Peterburg: Professia, 2010. - 768 s.
3. Ankov V.I., Slavnov E.V., Urzunceva S.I. Snekovye masiny s prodol’noj cirkulaciej Soobsenie 3. Intensifikacia processa smesenia // Himiceskie volokna. - 2003. - No 5. - S. 49-57.
4. Ankov V.I., Trufanova N.M., Serbinin A.G. Neizotermiceskoe tecenie rastvorov i rasplavov polimerov v kanalah postoannogo poperecnogo secenia // TOHT. - 2004. - T. 38, No 2. - S. 192-201.
5. Myers J.A., Barr R.A. Improved screw design for maximum conductive melting // ANTEC 2002 Plastics: Annual Technical Conference. San Francisco, California, August 2, 2002. - V. 1 - P. 414-418. http://www.robertbarr.com/pdfs/improved-screw-design.pdf (data obrasenia: 27.11.12)
6. Slavnov E.V., Ankov V.I. Prodol’naa cirkulacia rasplava polimera v dvuhzahodnom snekovom smesitele s mezkanal’nym zazorom // Vestnik PGTU. Tehnologiceskaa mehanika. - Perm’: Izd-vo PGTU, 2002. - S. 3-7.
7. Ankov V.I., Slavnov E.V., Urzunceva S.I. Snekovye masiny s prodol’noj cirkulaciej. Soobsenie 2. Vlianie radial’nyh zazorov na rabocie harakteristiki // Himiceskie volokna. - 2003. - No 4. - S. 44-49.
8. Ankov V.I., Slavnov E.V., Urzunceva S.I. Snekovye masiny s prodol’noj cirkulaciej zidkosti. Soobsenie 1. Naporno-rashodnye harakteristiki // Himiceskie volokna. - 2003. - No 2. - s. 54-59.
9. Mohr W.D., Mallouk R.S. Flow, power requirement, and pressure distribution of fluid in a screw extruder // Ind. Eng. Chem. - 1959. - V. 51, N. 6. - P. 765-770. DOI
10. Slavnov E.V., Sudakov A.I., Buzmakova S.V. Model’ radial’nyh utecek s cirkulaciej v odnozahodnyh snekovyh masinah // Vycisl. meh. splos. sred. - 2008. - T. 1, No 4. - S. 88-96.
11. Petrov I.A., Slavnov E.V. Modelirovanie tecenia v sneke s radial’nym zazorom kak sistemy s raspredelennoj obratnoj svaz’u, opisyvaemoj differencial’nym uravneniem s zapazdyvausim argumentom. // Vycisl. meh. splos. sred. - 2012. - T. 5, No 1. - S. 107-113.
12. Spravocnik inzenera masinostroitela: V 6 t. / Pod red. N.S. Acerkana. - M.: Masgiz, 1956. - T. 2. - 562 s.
13. Kocin N.E., Kibel’ I.A., Roze N.V. Teoreticeskaa gidromehanika: V 2 c. - M.: Fizmatgiz, 1963. - C. 2. - 727 s.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2012 Computational Continuum Mechanics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
