Temperaturberechnung intern innentemperierter Einschnecken

Zur gezielten Temperierung von Extrudern werden neben den konventionellen Temperiersystemen am Zylinder auch Schneckentemperiersysteme eingesetzt. Zur optimalen Gestaltung dieser Systeme ist eine modelltheoretische Beschreibbarkeit dieser unabdingbar. Während allerdings zur Beschreibung der Zylindertemperierung zahlreiche Modellierungen existieren, ist dies für Schneckentemperierungen nicht der Fall. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Modell für diese Anwendung entwickelt. Das Modell besteht aus den beiden Teilbereichen Schmelzekanal und Temperierbohrung. Für den Bereich des Schmelzekanals wird eine spezielle Lösung der Energiegleichung vorgestellt, welche die Berücksichtigung von Wärmeströmen im Schneckengrund ermöglicht. Im Bereich der Temperierbohrung wurde ein Modell entwickelt, welches auf Bilanzen beruht. Zur Berechnung des zwischen den beiden Systemen ausgetauschten Wärmestroms stellt die Berechnung der Wärmeübergangskoeffizienten in diesem Bereich einen Schwerpunkt dieser Arbeit dar. Die beiden Modellierungsansätze sind anschließend in einen gemeinsamen Berechnungsalgorithmus überführt worden. Zur Validierung des erstellten Berechnungsmodells wurde im Anschluss an die Modellierung ein Vergleich der mittels der Modelle simulierten Daten mit experimentell ermittelten durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass der vorgestellte Algorithmus die Messdaten in guter Näherung beschreibt.