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[ 220KTKWTP3U23 ] UE Technologien der Polymerverarbeitung 3: Modellierung

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Workload Ausbildungslevel Studienfachbereich VerantwortlicheR Semesterstunden Anbietende Uni
1,5 ECTS B3 - Bachelor 3. Jahr Kunststofftechnik Gerald Berger-Weber 1 SSt Johannes Kepler Universität Linz
Detailinformationen
Quellcurriculum Bachelorstudium Nachhaltige Kunststofftechnik & Kreislaufwirtschaft 2025W
Lernergebnisse
Kompetenzen
Studierende können

• Die grundlegenden Prinzipien der Polymerverarbeitung erklären, einschließlich Fließen, Schmelzen, Mischen, Abkühlen und der Rolle der Polymer-Eigenschaften in diesen Prozessen. (k2)

• Die Prinzipien der Kontinuumsmechanik anwenden, um das Verhalten von Newtonschen und nicht-Newton'schen Flüssigkeiten in der Polymerverarbeitung zu beschreiben. (k3)

• Die Rolle der Masse-, Impuls- und Energiebilanzgleichungen erklären und deren Anwendung in Polymerverarbeitungssystemen darlegen. (k3)

• Thermodynamische Prinzipien erklären und anwenden, um isotherme und nicht-isotherme Strömungen in der Polymerverarbeitung zu analysieren. (k3)

• Erklären, wie rheologische Eigenschaften das Fließverhalten von Polymeren und die Verarbeitungseffizienz beeinflussen, einschließlich Scherverdünnung und Viscoelastizität. (k2)

• Die Bedeutung von Schlüssel-Polymer-Eigenschaften wie Viskosität, deren Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Scherrate und Molekulargewicht sowie die Auswirkungen der Viscoelastizität auf das Fließverhalten in der Polymerverarbeitung erkennen und erklären. (k2)

• Die Bagley-Korrektur erklären und anwenden, um den Eingangsdruckeffekt in der Polymerströmung zu berücksichtigen und die Genauigkeit von Strömungsmessungen in der Verarbeitung zu verbessern. (k3)

• Die Weissenberg-Rabinowitsch-Korrektur für Strömungen mit hoher Scherrate in der Polymerverarbeitung analysieren und anwenden, um Modellvorhersagen zu verbessern und deren Bedeutung in praktischen Verarbeitungsszenarien zu verstehen. (k4)

• Tribologische Prinzipien, einschließlich Reibung, Verschleiß und Schmierung, interpretieren und deren Relevanz in Polymerverarbeitungssystemen erklären. (k3)

• Theoretische Prinzipien, die Misch- und Kühlprozesse in der Polymerverarbeitung regeln, erklären, einschließlich ihrer Abhängigkeit von Scherraten und Temperaturgradienten. (k3)

Fertigkeiten Kenntnisse
Studierende können

• Mathematische Probleme unter Verwendung von Bilanzgleichungen, rheologischen Modellen und Thermodynamik lösen, um Strömungs- und Prozessbedingungen zu optimieren. (k3)

• Berechnungen für Druck-Volumen-Temperatur-Änderungen in isothermen und nicht-isothermen Prozessen während der Polymerverarbeitung durchführen. (k3)

• Experimentelle rheologische Daten analysieren und interpretieren, um das Polymerverhalten vorherzusagen und praktische Probleme zu lösen. (k4)

• Praktische Probleme im Zusammenhang mit Newtonschen und nicht-Newton'schen Flüssigkeitsströmungen unter Anwendung geeigneter Modelle und Berücksichtigung der Effekte von Scherrate, Temperatur und Druck lösen. (k4)

• Die Bagley- und Weissenberg-Rabinowitsch-Korrekturen anwenden, um die Genauigkeit von Strömungsmodellen in praktischen Polymerverarbeitungsszenarien zu verbessern. (k4)

• Viscoelastische Modelle anwenden, um praktische Probleme in der Polymerverarbeitung zu lösen, unter Berücksichtigung der Effekte von Viscoelastizität, Scherrate und Temperatur auf das Fließverhalten von Polymeren. (k3)

• Tribologische Faktoren wie Reibung und Verschleiß analysieren und dieses Wissen anwenden, um die Leistung von Anlagen und die Materialhaltbarkeit zu optimieren. (k4)

• Probleme im Zusammenhang mit Polymer-Mischung und Kühlung lösen, indem theoretische Modelle angewendet werden, um Materialhomogenität und Temperaturverteilung zu bewerten. (k3)

Studierende können

• Ihr Verständnis der Polymerverarbeitungskonzepte demonstrieren, indem sie diese zur Lösung praktischer Probleme im Bereich Fließverhalten, Temperatur, Druck und Viskosität anwenden. (k3)

• Das Wissen über die Prinzipien der Kontinuumsmechanik und Bilanzgleichungen demonstrieren, indem sie Polymerverarbeitungsprobleme lösen, die die Erhaltung von Masse, Impuls und Energie betreffen. (k3)

• Das Wissen über thermodynamische Prinzipien demonstrieren, um Polymerverarbeitungsprobleme zu analysieren und zu lösen, wie zum Beispiel Temperatur-, Druck- und Volumenänderungen in nicht-isothermen und isothermen Prozessen. (k3)

• Das Wissen über rheologische Modelle demonstrieren, um das Polymerflussverhalten vorherzusagen und reale Verarbeitungsprobleme zu lösen. (k3)

• Das Wissen demonstrieren, um reale Probleme im Zusammenhang mit Newtonschen und nicht-Newton'schen Flüssigkeitsströmungen in der Polymerverarbeitung zu lösen, indem Modelle und Korrekturen aus dem Theorieabschnitt angewendet werden. (k3)

• Die Bagley- und Weissenberg-Rabinowitsch-Korrekturen analysieren und anwenden, um die Genauigkeit von Strömungsmodellen in praktischen Szenarien zu verbessern. (k4)

• Das Wissen über tribologische Konzepte wie Reibung und Schmierung demonstrieren und deren Relevanz für die Polymerverarbeitung erklären. (k3)

• Ein Verständnis der Misch- und Kühlprinzipien demonstrieren, indem Fluidmechanik und Thermodynamik angewendet werden, um Prozesse zu optimieren. (k3)

• Die Auswirkung der Viscoelastizität auf Polymerflüsse, Mischung und Kühlung erklären und diese Prinzipien anwenden, um praktische Probleme zu lösen. (k2)

Beurteilungskriterien Schriftliche Klausur
Abhaltungssprache Deutsch, Englisch
Lehrinhalte wechselnd? Nein
Sonstige Informationen Rechnerische Vertiefung der thermodynamischen und rheologischen Grundprozesse der Kunststoffverarbeitung als Grundlage zur Prozessmodellierung und -optimierung.

Diese Lehrveranstaltung wird in Abstimmung mit den Studierenden wahlweise in deutscher oder englischer Sprache abgehalten. Zumindest werden Unterlagen oder Buchempfehlungen jeweils in deutscher und englischer Sprache zur Verfügung gestellt. Die Prüfung kann wahlweise in deutscher oder englischer Sprache absolviert werden.

Äquivalenzen 220KUSTTP3U11: UE Technologien der Polymerverarbeitung 3 (2 ECTS)
Präsenzlehrveranstaltung
Teilungsziffer 35
Zuteilungsverfahren Zuteilung nach Vorrangzahl