Circulatory high-viscosity nonnewtonian fluid flow in a single-screw extruder channel
This paper is devoted to definition of a width-to-depth ratio of a single-screw extruder channel when sidewalls do not affect the velocity profiles of circulatory high-viscosity non-Newtonian fluid flow at the mid of the channel. The channel has a rectangular cross-section. Power-law model is used to describe fluid behavior. The indirect boundary element method is used for numerical solution taking into account of sidewalls. Comparing of obtained velocity profiles with the known results showed a good agreement. Research is performed in the range of power-law index from 0.4 to 1.0. The method for obtaining the velocity component profiles for the case of shear-thinning fluid flow without considering influence of sidewalls is presented. The width-to-depth ratio of a single-screw extruder channel when it is acceptable to neglect influence of side-walls on flow at the mid of the channel is defined.
Keywords
одношнековый экструдер,
неньютоновская жидкость,
непрямой метод граничных элементов,
течение в каверне,
single-screw extruder,
non-Newtonian fluid,
Indirect Boundary Element Method,
flow in lid-driven cavityAuthors
| Ponomareva Maria Andreevna | Tomsk State University | pma@ftf.tsu.ru |
| Filina Maria Petrovna | Tomsk State University | filina.mari@mail.ru |
| Yakutenok Vladrnir Albertovich | Tomsk State University | yva@ftf.tsu.ru |
Всего: 3
References
Микулёнок И.О. К вопросу моделирования процесса червячной экструзии // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2011. Т. 54. № 12. С. 96-100.
Остриков А.Н., Абрамов О.В. Математическая модель процесса экструзии при неизотермическом течении вязкой среды в одношнековых экструдерах // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1999. № 1. С. 49-52.
Сагиров С.Н. Исследование и моделирование процесса движения полимера в одношне-ковом экструдере // Технические науки. Фундаментальные исследования. 2011. № 12. С. 179-183.
Хаметова М.Г. Описание стационарного, неизотермического течения неньютоновской жидкости в одношнековом экструдере // Вестник СГТУ. Проблемы естественных наук. 2012. № 1(64). С. 15-19.
Covas J.A., Costa P.A. A miniature extrusion line for small scale processing studies // Polymer Testing. 2004. No. 23. С. 763-773.
Соколов М.В., Клинков А.С., Ефремов О.В. Автоматизированное проектирование и расчет шнековых машин. М.: Машиностроение-1, 2004.
Керженцев В.А., Курсеитов С.И., Курсеитова Э.С. Выбор геометрии канала шнека для продвижения массы в шнековом экструдере // Механизация производственных процессов рыбного хозяйства, промышленных и аграрных предприятий: сб. науч. тр. Керченского морского технологического института. Керчь: Изд-во КМТИ, 2006. Вып. 7. С. 130-136.
Тадмор З., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров. М.: Химия, 1984.
Пономарева М.А., Филина М.П., Якутенок В.А. Течение неньютоновской жидкости в квадратной каверне при малых числах Рейнольдса // Вестник ТГУ. Математика и механика. 2015. № 6(38). С. 90-100.
Янков В.И., Боярченко В.И., Первадчук В.П. Переработка волокнообразующих полимеров. Москва - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. Т. 2.
Ponomareva M.A., Filina M.P., Yakutenok V.A. The indirect boundary element method for the two-dimensional pressure- and gravity-driven free surface Stokes flow // WIT Transactions on Modelling and Simulation. 2014. V. 57. P. 289-304. DOI: 10.2495/BE370241.
Бреббия К., ТеллесЖ., Вроубел Л. Методы граничных элементов. М.: Мир, 1987.
Ладыженская О.А. Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1970.
Якутенок В.А. Численное моделирование медленных течений вязкой жидкости со свободной поверхностью методом граничных элементов // Мат. моделирование. 1992. Т. 4. № 10. С. 62-70.
