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박찬호(Chanho Park),조형태(Hyungtae Cho),정원복(Wonbok Jeong),박정수(Jeoungsu Park),이근득(Keundeuk Lee),문일(Il moon) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
본 연구에서는 이축압출기의 kneading block의 배열을 변동 시킨 서로 다른 6가지 스크루를 가정하고 이를 전산유체역학 동적모사를 통하여 입자의 혼합도를 계산하고 각 스크루의 역할을 분석 하였다. 이때 혼합도를 두 가지 측면으로 나누어 dispersive mixing을 분석하기 위하여 전산유체역학의 immersed boundary 기법을 사용하여 Manas-Zloczower mixing index를 계산하였다. 또한 ditributive mixing을 분석하기 위하여 dynamic mesh 기법을 사용하여 각 스크루 배열에서 빨간색과 파란색으로 다르게 표시된 입자를 주입구 부분 양쪽으로 나누어 주입하고, 입자의 거동을 모사하고 분석하였다. 결과로 kneading block 중 515R, 515L, 515N의 역할을 확인하였다. 이때 515N은 두 종류의 혼합에 대하여 모두 가장 높은 효율을 보였으며, 515L은 distributive mixing에 대하여서는 515R보다 효율이 높으나 dispersive mixing에 대하여서는 515R보다 효율이 낮은 것으로 확인되었다. In this study, 6 kinds of screw arrangements are assumed and simulated dynamically by Computational Fluid Dynamics(CFD) for calculating mixing efficiency of particles and physical characteristic of each kneading block. Mixing efficiency is analysed in terms of distributive mixing and dispersive mixing. For dispersive mixing, Manas-Zloczower mixing index was introduced and for distributive mixing, particles motion which injected to opposite side and colored differently was observed. As a result, 515N block shows the maximum efficiency for both mixing schemes and 515L block shows better mixing effect than 515R block in terms of distributive mixing but shows worse mixing effect in terms of dispersive mixing.
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