Дискретна математична модель екструдера з варійованими потужностями нагрівачів та динамічним фазовим розподілом полімеру

Анотація

Постійний ріст і розвиток суспільства сприяє збільшенню споживання, що призводить до розвитку виробництва, але також зростає конкуренція і вимоги до продукції. Товар високої якості можна отримати лише з використанням сучасних цифрових систем. Для синтезу яких необхідно проводити велику кількість експериментів на обладнанні, що призводить до значних збитків. Найкращим рішенням є створення моделей, що дозволяє отримувати результати швидко та без значних витрат на виробництві. У роботі отримано дискретну модель екструдера з варійованими потужностями нагрівачів у циліндричній системі координат з урахуванням розподілу температури по довжині для кожного з елементів, а також розподілу температури по радіусу корпусу і шнека. Модель дозволяє врахувати вплив теплового потоку кожного окремого нагрівача на зміну загального теплового поля. Враховано зміни теплоємності та густини відповідно до фазового складу полімеру. Також забезпечена динаміка фазового складу полімеру залежно від діючих теплових та матеріальних потоків. Розроблено алгоритм розрахунку фазового складу полімеру в залежності від попереднього значення та його температури. Отримана модель може бути використана для прогнозування якості готового полімерного виробу та синтезу системи керування з урахуванням дії різнорідних збурень.