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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14870
Título : | Modelado y simulación de la extrusora tipo husillo mediante el uso del software Ansys Cfd Simulation |
Autor : | Coronel Parra, Selena Alexandra |
Director(es): | Chuquín Vasco, Daniel Antonio |
Tribunal (Tesis): | Palmay Paredes, Paul Gustavo |
Palabras claves : | TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;INGENIERÍA QUÍMICA;ANSYS CFD (SOFTWARE);POLIPROPILENO;EXTRUSIÓN;EXTRUSORA TIPO HUSILLO;PLASTIFICACIÓN |
Fecha de publicación : | 18-feb-2020 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Coronel Parra, Selena Alexandra. (2020). Modelado y simulación de la extrusora tipo husillo mediante el uso del software Ansys Cfd Simulation. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFC;96T00585 |
Abstract : | The objective of the modeling and simulation of the screw extruder by using the ANSYS CFD software allowed a real-time simulation of the extrusion process of the Polypropylene in addition to determining the properties of the plastic material when it is submitted under certain conditions. The main advantage of the use of this program is that it facilitates the development and solution of calculation and design of problems, shortens times and allows observing as well as verifying the process of the fluid, which goes through several stages such as: the feeding, plasticizing, dosing and unloading area. The design of the equipment is carried out with real measurements so that the results obtained are as close as possible to reality. With the model generated of the extruder, data (inputs) of the Polypropylene are entered, among which are values of density, dynamic viscosity, Cp and thermal conductivity as part of the fluid, and as part of the equipment, the extruder's construction material is configured. With all the parameters already established, the boundary conditions are set where the values of environmental pressure and temperature of 3 resistances reaching 500 degrees Celsius are configured. Finally, the Simulator is run first to preheat the equipment where the fluid is clear air, and then when it reaches the set temperature of 175 degrees Celsius of the polypropylene extrusion, the new pre-established fluid of the plasticizing material is introduced to observe its behavior over time. It is worth mentioning that to achieve this goal, a certain number of iterations and time established by the user were used. The main analysis variables provided by the software at the end of the fluid analysis were: pressure, temperature, and speed. Besides, an analysis of the material entering the equipment was carried out, which has certain properties that can influence the extrusion process. It is recommended to consider for the analysis the heat losses existing during the process. |
Resumen : | El objetivo del modelado y simulación de la extrusora tipo husillo mediante el uso del Software ANSYS CFD permitió realizar una simulación en tiempo real del proceso de extrusión del Polipropileno, además de determinar las propiedades del material plástico cuando el mismo es sometido bajo ciertas condiciones. La principal ventaja del uso de este programa es que facilita el desarrollo y solución de problemas de cálculo y diseño, acorta tiempos y permite observar además de verificar el proceso del fluido, el cual pasa por varias etapas entre ellas: la zona de alimentación, plastificación, dosificación y descarga. El diseño del equipo se lo realiza con medidas reales, esto a fin de que los resultados obtenidos se encuentren lo más cercano posible a la realidad. Con el modelo generado de la extrusora se procede a ingresar datos (inputs) del Polipropileno entre los que constan valores de densidad, viscosidad dinámica, Cp y conductividad térmica como parte del fluido, y como parte de equipo se configura el material de construcción propio de la extrusora. Con todos los parámetros ya establecidos se fijan las condiciones de frontera donde se configuran valores de presión ambiental y temperatura de 3 resistencias que alcanzan los 500 grados Celsius. Finalmente se procede a ejecutar el Simulador en primera instancia para el precalentamiento del equipo en donde el fluido netamente es aire, y posterior a esto cuando alcanza la temperatura seteada de 175 grados Celsius de extrusión del Polipropileno se procede a ingresar el nuevo fluido preestablecido del material plastificante para observar su comportamiento en el transcurso del tiempo, cabe mencionar que para alcanzar esta meta se trabajó con un determinado número de iteraciones y tiempo establecidos por el usuario. Las principales variables de análisis proporcionadas por el software al concluir el análisis de fluidos fueron: presión, temperatura y velocidad. Además, se procedió a realizar un análisis del material que entra al equipo el cual posee ciertas propiedades que pueden influir en el proceso de extrusión. Se recomienda considerar para el análisis las pérdidas de calor existentes durante el proceso. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14870 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero/a Químico/a |
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