Simulations numériques tridimensionnelles d'écoulements non-isothermes dans une extrudeuse monovis (système vis-fourreau) par une méthode de volumes finis

Abstract

Les écoulements en extrudeuse, qui correspondent à des situations véritablement 3D, font l'objet, dans la littérature, d'études numériques 2D. Nous considérons dans ce travail une approche tridimensionnelle pour un système vis-fourreau, en tenant compte des effets thermiques, avec des lois de comportement thermo-rhéologiques anélastiques et viscoélastiques. Dans le contexte de la méthode des volumes finis, nous développons un algorithme découplé pour la résolution numérique, avec des schémas de stockage creux permettant de traiter des problèmes 3D comportant jusqu'à 1,5 millions de degrés de liberté. Les résultats obtenus pour diverses conditions thermiques, géométriques et cinématiques, permettent de décrire les différentes caractéristiques de l'écoulement. En rapport avec des approches simplifiées théoriques bidimensionnelles, nous présentons aussi des courbes caractéristiques d'extrudeuse issues de nos simulations.