Modellierung der druck- und temperaturabh?ngigen Viskosit?t

?berblick

Das Prim?rziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Modells, welches die temperatur- und druckabh?ngige Viskosit?t vorrangig indirekt auf Basis von pvT-Daten beschreibt.
Die Ermittlung der Druckabh?ngigkeit ist mittels Standard-Hochdruckkapillarrheometer nicht m?glich, da isobare Messungen nicht durchgeführt werden k?nnen. Weiterhin sind isotherme Messungen aufgrund der scherdissipativen Erw?rmung nur bedingt m?glich. Deshalb bleibt der Druckeinfluss trotz der Relevanz h?ufig unberücksichtigt, weil die Messung modifizierte Prüfger?te erfordert sowie zeitaufw?ndig und kostenintensiv ist. Die Vernachl?ssigung der Druckabh?ngigkeit führt jedoch in bestimmten Prozessfenstern zu Fehlern in der Materialcharakterisierung.
Das zu entwickelnde Modell basiert auf der Theorie des freien Volumens und beschreibt die Abh?ngigkeiten von Druck und Temperatur auf die Viskosit?t indirekt auf Basis von pvT-Daten. Hierbei wird das L?cher-Modell nach Simha-Somcynski herangezogen und das freie Volumen mit der Viskosit?t verknüpft. In einem ersten Ansatz wird die Temperaturabh?ngigkeit weiterhin durch HKR-Messungen und die Druckabh?ngigkeit indirekt auf Basis von pvT-Daten hergestellt. Ein zweiter Ansatz verfolgt das Ziel, neben der Druckabh?ngigkeit auch die Temperaturabh?ngigkeit auf Basis der pvT-Daten zu modellieren. Abschlie?end wird ein standardisiertes Vorgehen entwickelt, das automatisches ein Modell zur Beschreibung der genannten Abh?ngigkeiten mit Hilfe von Microsoft Excel generiert.
Für die KMU wird durch die Reduktion von HKR-Messungen eine Zeit- und Kostenersparnis erreicht. Weiterhin wird eine pr?zisere Materialcharakterisierung erreicht, da die Druckabh?ngigkeit insbesondere bei hohen Drücken nicht l?nger vernachl?ssigt wird. Sowohl Verarbeiter als auch Maschinenhersteller profitieren davon, indem sie auf pr?zisere Materialdaten zurückgreifen k?nnen und ihre Prozesse und Anlagen zielführender auf die gegebenen Prozessbedingungen auslegen k?nnen.

Key Facts

Keywords:
Viskosit?t , pvT-Daten , L?cher-Modell , das freie Volumen , Materialcharakterisierung , Modellierung
Grant Number:
01IF22496N
Profilbereich:
Nachhaltige Werkstoffe, Prozesse und Produkte
Art des Projektes:
Forschung
Laufzeit:
07/2022 - 01/2025
Beitrag zur Nachhaltigkeit:
Hochwertige Bildung, Industrie, Innovation und Infrastruktur
Gef?rdert durch:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)

Detailinformationen

Projektleitung

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Prof. Dr.-Ing. Volker Sch?ppner

Kunststoffverarbeitung

Zur Person