De energie huishouding

Auteur: dr. ir. R.A. de Graaf
Datum:15-2-2000
Copyright: stichting raes

Als eerste wordt hieronder de extruder gedefinieerd

De i wordt als teller gebruikt

Diameter [m]

Hoogte [m]

Breedte schroef-flank

Toerental [rps]

Schroefhoek [rad]

Viscositeit [Pas]

De spoed [m] (vierkante schroef)

Lengte van de schroef

Breedte schroefkanaal

Dichtheid polymeer [kg/m3]

Soortelijke warmte polymeer [1000 - 2200] J/kg K

Doorzet extruder [kg/s]

Lengte pompzone

Lengte kanaal vd pompzone

Gangingheid schroef

De Macrobalans

Hiervoer zijn de volgende gegevens nodig

Motorvermogen

m/s

Snelheid materiaal

W/mK

Warmtegeleidbaarheid

Warmteverschil polymeer en wand

De viscositeit is vaak temperatuursafhankelijk, als A=0 : h = constant
indien A=2, dan neemt de viscositeit af bij een hogere temperatuur

Het brinkman getal: Br << 1 Isotherm proces
Br >>1 adiabatisch proces

De extruder werkt bijna adiabatisch indien het polymeer nog veel koeler is dan de wand temperatuur. In het begin van het het opsmelten (het polymeer moet nog naar smelttemperatuur worden opgewarmd) speelt visceuze dissipatie een belangrijke rol.

Axiaal temperatuursprofiel

Op pagina 43-45 staan onderstaande formules uitgewerkt.

Warmtevereffenings coefficient (p 46)

Warmteoverdrachts coefficient (p 47)

Energetisch correctiefactor (p 45)

De temperatuurverhoging zoals
die volgt voor een oneindig lange
extruder

Het valt op dat hoe hoger de wand temperatuur des te langer de schroef moet zijn om deze wand temperatuur te halen.