Flujo en una bomba de tornillo

FLa presión baja en una bomba de tornillo se produce como resultado de fuerzas viscosas y, por tanto, las presiones alcanzadas en la salida con materiales de baja viscosidad son pequeñas. Por lo tanto, la bomba de tornillo no es una modificación del tornillo de Arquímedes utilizado en la antigüedad para elevar agua, que era esencialmente un dispositivo de desplazamiento positivo que utilizaba una hélice de corte profundo, que no giraba por completo, montada en ángulo con la horizontal. En cualquier análisis detallado del flujo en una bomba de tornillo, también es necesario considerar el pequeño flujo de fuga que se producirá entre el tramo del tornillo y la pared. Con las grandes presiones generadas en una extrusora de polímeros (~100 bar), el flujo a través de este espacio (típicamente 2% del diámetro interno del cilindro) puede ser significativo porque la caída de presión en una sola longitud de paso puede ser del orden de 10 bar. . Una vez en esta región, el fluido viscoso está sujeto a una alta tasa de cizallamiento (la velocidad de rotación de aproximadamente 2 Hz) y una parte apreciable de la mezcla a escala fina y la generación de calor viscoso se produce en esta parte de la extrusora. Por lo tanto, es importante tener en cuenta que con los materiales de muy alta viscosidad generalmente involucrados, la generación de calor puede ser muy grande y, por lo tanto, la temperatura del fluido (y por lo tanto sus propiedades reológicas) puede ser una función importante de la entrada de energía al extrusor. . Por lo tanto, es necesario resolver las ecuaciones de energía y momento acopladas, incluido el término de disipación viscosa.