The paper deals with the numerical simulation and experimental validation of transport phenomena in a co-rotating twin screw extruder. We show steady state simulations of conveying elements in a relative system and compare them with transient simulations. With the transient simulation we are able to simulate the temperature development in the twin screw extruder. The results are compared with experimental results and show good agreement.

Abb. 1 Experimenteller Aufbau Theoretische GrundlagenDie Strömung in dem Doppelschneckenextruder wird im wesentlichen beschrieben durch die Bilanzgleichungen für Impuls und Energie. Betrachtet man diese im stationären Fall in dimensionsloser Darstellung, steht vor dem konvektiven Anteil der Bewegungsgleichung die Reynoldszahl Re und bei der Energiegleichung die Pecletzahl Pe:Aufgrund der hohen Viskosität kann der konvektive Anteil in der Bewegungsgleichung vernachlässigt werden [1] [2], nicht aber der konvektive Anteil in der Energiegleichung. Die Strömung in dem Doppelschneckenextruder läßt sich dann in einem Relativsystem berechnen (sehr kleine hydrodynamische Einlauflänge) [1]. Die thermische Einlauflänge ist dagegen sehr groß und der Zustand des voll entwickelten Temperaturfelds wird in realen Maschinen nicht erreicht [3]. Das verwendete

Extruder werden hauptsächlich zum Aufschmelzen und Fördern von Kunststoffen verwendet. Die heie Kunststoffschmelze ist ein nicht‐newtonsches Fluid, dessen Viskosität von der Temperatur und der Schergeschwindigkeit anhängt. Die Strömung und das Temperaturfeld in der Schmelze werden analysiert und in Form von Kennlinien für Durchsatz und Leistung präsentiert. Ausserdem wird der Einfluss der kinematischen Randbedingungen auf das Temperaturfeld gezeigt. (© 2005 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Detailed knowledge on the dependence of material and component properties on the processing conditions during melt processing of carbon nanotube-polymer composites is of importance for product quality and economic efficiency. Combining of in-line process monitoring, laboratory tests, development of material models and implementation into process simulation can contribute to optimise the manufacturing process and the electrical and mechanical properties of the final plastic parts.