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Características clave de
Polyflow
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Reología
compleja
Entre los programas
comerciales de CFD disponibles en el mercado actualmente,
POLYFLOW ofrece la más amplia gama de modelos de
reología compleja. Los modelos generalizados no
Newtonianos incluyen la bien conocida ley de potencias,
la de Cross, la de Bird-Carreau, la de Carreau-Yasuda,
la de Bingham, y la de Herschell-Bulkley, así como
aquellas con modificaciones de diferencial de
temperatura incluyendo las leyes de Arrhenius, Fulcher y
Williams-Landel-Ferry.
Los modelos
viscoelásticos diferenciales incluyen el de
Giesekus-Leonov, el de Phan-Thien Tanner, el de Pom-Pom
y el modelo no lineal de fluidos elásticos finitamente
expandibles (FENE-P). El modelo integral viscoelástico
KBKZ también esta disponible. Se pueden seleccionar
modelos viscoelásticos personalizados para simular
agriamiento, envejecimiento de polímeros y tixotropía.
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Extrusión de un perfil de hule viscoelástico.
Se
muestran los contornos de velocidad en la entrada.
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Modelos de
Superficie libre
POLYFLOW es capaz de manejar la deformación compleja de
superficies libres (usando una técnica
Lagrangiana-Euleriana Arbitraria, ALE) en dos o tres
dimensiones, así como deformación crustal durante moldeo
por soplado y procesos de termoformado. Las poderosas
técnicas de remallado y un método de remallado
adaptativo garantizan que la calidad de la malla sea
retenida, aún cuando ocurran grandes deformaciones.
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Deformación de perfil de un sello de hule debido a la
redistribución de velocidad cuando el polimero sale del
dado |
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Detección de
Contacto
Los algoritmos avanzados de POLYFLOW son capaces de
detectar el contacto entre una superficie libre
deformante y un molde sólido movible. La evolución del
espeso del producto soplado o termoformado puede
calcularse durante todo el proceso. Antes de que el
contacto sea detectado, los métodos avanzados de
remallado adaptativo investigan la geometría del molde
en la vecindad del contacto esperado. La malla se ajusta
en consecuencia para manajar mejor el contacto fino con
los detalles geométricos.
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Molde por soplado
de un contenedor de agua. El espesor del material se
muestra en la imagen. |
Interacción Fluido estructura
Debido a la alta viscosidad de algunos polímeros que
fluyen a traves de una rendija muy fina, el esfuerzo y
posiblemente las deformaciones inducidas por el polímero
fluyendo no siempre pueden despreciarse. POLYFLOW es
capas de calcular el esfuerzo y deformación
termo-mecánicos en el solido acoplando el análisis
estructural con CFD. POLYFLOW utiliza un método
completamente acoplado para asegurar una rápida
convergencia en comparación a los métodos tradicionales
de interacción fluido-estructura.
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Tecnica de sobreposición de mallas
Analizar el flujo de materiales a través de un extrusor
de tornillo doble, o que rodea cualquier otra parte
móvil sólida es un gran reto, ya que se combinan el
movimiento rotacional del tornillo junto con el fluido
fluyendo por dicha región, frecuentemente con
tolerancias muy apretadas. Ademaás, generar una malla
para tales geometrías tan complejas usualmente lleva
días. POLYFLOW ofrece una técnica simple, elegante y
robusta que usa regiones de mallas sobrepuestas. Para
cada tornillo, o parte sólida móvil, y para las partes
fijas o barriles se genera una malla distinta, por la
que el fluido puede fluir. Estas mallas se sobreponen
por medio de un módulo de POLYFLOW. Un algoritmo
inteligente detecta si hay nodos dentro de la región
sólida o en la región de flujo. De esta manera, las
ecuaciones de Navier-Stokes se resuelven en la región de
flujo. Combinando este método con una técnica de mallado
adaptativo garantiza una alta exactitud de los
resultados mientras que se mantiene la simplicidad del
método. Sin embargo, esta técnica sólo puede ser usada
con extrusores completamente llenos.
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Sistema Experto integrado en la interfaz gráfica del
usuario
Los flujos de material que involucran reología compleja,
una superficie libre deformante y otros tipos de
fenómenos físicos como la detección de contacto y la
interacción fluido-estructura son un reto. Con el fin de
asistirle durante las etapas de creación del problema y
de convergencia, se cuenta con un sistema experto. Este
sistema recomienda estrategias numéricas a seguir de
acuerdo a la física del problema que ha sido
especificado. Una vez hecha la simulación, se propone un
diagnóstico para hacer más rápidamente simulaciones
similares, o para acelerar la convergencia en problemas
similares pero de mayor complejidad. El sistema experto
esta integrado en un moderno ambiente estilo Windows. |
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