'Make Workshop - Session 2 - Wärmeverteilung eines Extruders' simulation project by Awake


#1

I created a new simulation project called 'Make Workshop - Session 2 - Wärmeverteilung eines Extruders':

Make Workshop - Session 2


More of my public projects can be found here.


#2

Hausaufgabe Make Webinar

Workshop 2.Session - Wärmeverteilung innerhalb eines Extruders.


Die Simulation wurde an vier unterschiedlichen Modellen durchgeführt.


  1. Original Modell aus Onshape Vorlage
  2. dickere Rippen als Original Modell
  3. dickere Rippen als Original Modell plus vier senkrechte Bohrungen durch Verrippung
  4. sehr dicke Rippen


Parameter in Modell 2 und 3 wie folgt:


  • inner_cylinder : 0.001
  • outer_cylinder : 0.0015
  • lower_plates : 0.0015
  • middle_plate : 0.002
  • upper_plate : 0.0009
  • PTFE_cylinder : 0.0009


Parameter in Modell 4 wie folgt:


  • inner_cylinder : 0.0025
  • outer_cylinder : 0.003
  • lower_plates : 0.003
  • middle_plate : 0.0035
  • upper_plate : 0.0035
  • PTFE_cylinder : 0.0007




#3

Modell 1 vs Modell 2

Modell 1 vs Modell 4

Modell 2 vs. Modell 3

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Ergebnisse abzeichnen wie erwartet. Bei gleicher Dimensionierung der Rippen mit senkrechter Bohrung kann man im Schnitt der Draufsicht gut erkennen wie es im Kern zu höheren Temperaturen kommt. Das lässt sich durch die Volumenabnahme und Verringerung der Materialoberfläche erklären. Auf die Temperaturen in der Düse hat das allerdings einen vernachlässigbaren Einfluss.

Folgende Auswertung scheint mir allerdings weniger plausibel. Ich schätze, dass sich da ein Fehler eingeschlichen hat.
Entgegen der Erwartungen ist die Düsentemperatur bei den breitesten Rippen am höchsten. Möglicherweise weil sich die Hitze in den kleinen Zwischenräumen staut, wobei ich nicht erwarte, dass das berücksichtigt wird.

Modell 1 vs Modell 2 vs Modell 4

Lässt man Simscale die Skalierung durchführen (Auto-Range), verschwinden die 10K deltaT. Auto-Range sollte demnach meiner Meinung nach mit Vorsicht genossen werden.

Modell 1 vs Modell 2 vs Modell 4 - Autoscale