مطالعه عددی و تجربی جریان سیال غیرنیوتنی با لزجت بالا در فرآیند اکستروژن قطعات پلیمری چند ماده ای

عامل اصلی تورم مقطع نوار پلیمری پس از خروج از قالب، تنش موجود در آن است که به افت فشار و عدم توازن سرعت در خروجی قالب مربوط میباشد. لذا در این مقاله اثر توازن سرعت در صفحه خروجی قالب بر ابعاد قطعه تولید شده مورد مطالعه عددی و آزمایشگاهی قرار گرفته شده است. برای پیش بینی توزیع سرعت و فشار، از شبیه سازی سه بعدی جریان سیال غیرنیوتنی با ویسکوزیته بالا، در راهگاه های قالب استفاده شده تا به جای فرآیند تجربی مبتنی بر سعی و خطا، به کمک نتایج شبیه سازی بتوان با تغییر شکل راهگاه ها، افت فشار را کاهش و نیز توزیع سرعت را یکنواخت نمود. برای پیش بینی آن از مدل دو فازی VOF استفاده شده است. مقایسه ابعاد پروفیل تولید شده از قالب اولیه (با پروفیل غیر یکنواخت) و قالب اصلاح شده نشان دهنده ابعاد بسیار دقیق تر قالب اصلاح شده میباشد. نتایج نشان می دهد در بخش های باریک مقطع که در مجاورت نواحی وسیع قرار گرفته اند، بدلیل عدم امکان رسیدن به سرعت یکنواخت، ابعاد مقطع نوار تولید شده کوچکتر از مقدار طراحی می باشد. همچنین با طراحی بهینه هندسه راهگاه ها، افت فشار بیش از 40% کاهش یابد.