Моделирование трёхмерных потоков двумерными моделями

[1]

7.Моделирование течения в экструзионной головке с помощью двумерных моделей.

Известно,что при переработке полимерных материалов используют различные типы экструзионных головок : круглые,щелевые,кабельные,профильные и пр.При этом конструирование головок –самая сложная задача,которая выполняется методом проб и ошибок,а многие особенности течения полимеров через фильеру головки оказывают влияние на качество целевого продукта.Большая сложость ,возникающая при создании приемлемых конструкций головки ,делает моделирование и оптимизацию важным средством,которое желательно использовать до того ,как спроектированная конструкция найдёт воплощение в металле.Применяя моделирование,можно лучше понимать процессии контролировать параметры переработки,влияющие на качество целевого продукта .В настоящее время имеется большое количество опубликованных работ ,относящихся к оптимизации фильер.

С целью оценки влияния  отношений вязкостей,т.е. вязкости внешнего слоя по отношению к вязкости внутреннего ,при моделировании течения полимеров через фильеру использовали метод конечных элементов .В результате при использовании модели ньютоновского течения было обнаружено ,что при отношении вязкостей (примерно =0,2) возникает обширная область циркуляции.

При моделировании течений  полимера с интенсивной конвенцией наряду с элементами высшего порядка  использовали специальный метод.В результате было установлено ,что линии течения для неизотермического случая были в основном идентичны изотермическому случаю ,т.е. моделирование изотермического течения достаточно точно предсказывает ожидаемую сущность процесса.

Заключение

Невозможно представить  себе современную науку без широкого применения трёхмерного моделирования. Этот метод познания, конструирования, проектирования сочетает в себе многие достоинства как теории, так и эксперимента. Работа не с самим объектом (явлением, процессом), а с его моделью дает возможность безболезненно, относительно быстро и без существенных затрат исследовать его свойства и поведение в любых мыслимых ситуациях (преимущества теории). В то же время вычислительные (компьютерные, симуляционные, имитационные) эксперименты с моделями объектов позволяют, опираясь на мощь современных вычислительных методов и технических инструментов информатики, подробно и глубоко изучать объекты в достаточной полноте, недоступной чисто теоретическим подходам (преимущества эксперимента). Неудивительно, что методология трёхмерного моделирования бурно развивается, охватывая все новые сферы включая и упаковочное производство.

Список литературы

1. Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-36 20 02 «Упаковочное производство».И.И.Карпунин

2. Гультяев,А. Визуальное моделирование в среде МАТЛАБ:учебный курс/Питер 2000.-432с.

3. Ванько, В.И. Вариационное исчисление и оптимальное управление / В.И. Ванько, О.В. Ермошина, Г.Н. Кувыркин. – М., 1999.

4. Методы оптимизации  параметров теплообменных аппаратов .Минск :Наука и техника,1981.

5. Печенегов,Ю.Я.Моделирование и оптимизация тепло- и массообменных процессов и установок/Саратов,1994-59 с.