Optimum shape and process design of single rotor equipment for its mixing performance using finite volume method

Kim, Nak-Soo; Lee, Jae-Yeol

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자료유형: 학술저널

저자정보: Kim, Nak-Soo (Dept. of Mechanical Engineering, Sogang University) Lee, Jae-Yeol (Dept. of Mechanical Engineering, Sogang University)

저널정보: 한국유변학회 Korea-Australia rheology journal Korea-Australia rheology journal 제21권 제4호

발행연도: 2009.1

수록면: 289 - 297 (9page)

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We numerically analyzed flow characteristics of the polymer melt in the screw equipment using a proper modeling and investigated design parameters which have influence on the mixing performance as the capability of the screw equipment. We considered the non-Newtonian and non-isothermal flow in a single rotor equipment to investigate the mixing performance with respect to screw dimensions as shape parameter of the single rotor equipment and screw speed as process parameter. We used Bird-Carreau-Yasuda model as a viscous model of the polymer melt and the particle tracking method to investigate the mixing performance in the screw equipment and considered four mixing performance indexes: residence time distribution, deformation rate, total strain and particle standard deviation as a new mixing performance index. We compared these indexes to determine design parameters and object function. On basis of the analysis results, we carried out the optimal design by using the response surface method and design of experiments. In conclusion, the differences of results between the optimal value and numerical analysis are about 5.0%.

#single rotor equipment #mixing performance #design of the experiments #response surface method #optimum design

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Kim, Nak-Soo

소속기관 Department of Mechanical Engineering, Sogang University

주요연구분야 공학 > 공학 일반

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Lee, Jae-Yeol

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