Reynolds-Zahl-Rechner
Berechnen Sie die Reynolds-Zahl und bestimmen Sie den Strömungscharakter (laminar, transient, turbulent) des Kunststoffs im Angusskanal oder des Kühlmittels in den Werkzeugkanälen. Der Strömungscharakter beeinflusst den Druckabfall und die Effizienz des Wärmeaustauschs.
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ARGUS analysiert automatisch den Strömungscharakter in allen Werkzeugkanälen
Die Reynolds-Zahl bestimmt den Strömungscharakter und die Effizienz des Wärmeaustauschs — ARGUS überwacht diese Parameter automatisch.
Wie berechnen wir die Reynolds-Zahl?
Die Reynolds-Zahl (Re) ist eine dimensionslose Kennzahl, die den Strömungscharakter eines Fluids in einem Kanal beschreibt. Es werden drei Strömungsregime unterschieden: laminar (Re < 2300), transient (2300 < Re < 4000) und turbulent (Re > 4000). Beim Spritzgießen ist die Reynolds-Zahl sowohl für den Schmelzfluss in den Angusskanälen als auch für den Kühlmittelfluss in den Kühlkanälen des Werkzeugs relevant.
Der Rechner verwendet die klassische Reynolds-Formel für die Rohrströmung.
Re — Reynolds-Zahl [-]
ρ — Fluiddichte [kg/m³]
v — Strömungsgeschwindigkeit [m/s]
d — Kanaldurchmesser [m]
η — dynamische Viskosität [Pa·s]
Bei Polymerschmelzen ist die Viskosität sehr hoch (50–2000 Pa·s), daher ist die Strömung in Angusskanälen fast immer laminar (Re << 2300). Für Kühlmittel (Wasser: η ≈ 0,001 Pa·s) ist die Strömung in der Regel turbulent, was für einen effizienten Wärmeaustausch erwünscht ist.
Bedeutung der Turbulenz für die Kühlung
Turbulenter Kühlmittelfluss ist entscheidend für eine effektive Werkzeugkühlung:
Transient (2300–4000) — instabil, unvorhersehbar
Turbulent (Re > 10000) — effizienter Wärmeaustausch (3–5× besser)
Für Kühlkanäle mit 10 mm Durchmesser beträgt der erforderliche Wasserdurchfluss zum Erreichen von Re > 10.000 ca. 3–4 l/min. Laminare Strömung in Kühlkanälen verringert die Wärmeaustauscheffizienz um das 3–5-Fache, was die Kühlzeit verlängert und die Effizienz reduziert.
Kühlmittelströmung optimieren
Um turbulente Strömung sicherzustellen: Strömungsgeschwindigkeit erhöhen (höherer Pumpendruck), Kanaldurchmesser verringern (bei ausreichendem Durchfluss), Strömungshindernisse einsetzen (Baffles, Bubblers). Die Überwachung der Reynolds-Zahl für jeden Kühlkreislauf ermöglicht die Erkennung von Kanälen mit ineffektiver Kühlung.
ARGUS überwacht automatisch den Strömungscharakter des Kühlmittels in allen Kanälen
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