Диффузия влаги при экструзионной переработке увлажненного зерна
Автор: Скульский Олег Иванович, Славнов Евгений Владимирович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 2 т.1, 2008 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается движение влагосодержащей среды в одночервячном экструдере. Задача ставится в «обращенном движении» (шнек неподвижен - корпус вращается), и серединное продольное сечение винтового канала разворачивается на плоскость. Нижняя граница сечения канала движется с заданной скоростью под углом к продольной оси. Продольная составляющая потока, определяющая производительность экструдера, является результатом тянущего движения стенки и встречного градиента давления, возникающего за счет сопротивления формующего инструмента. Циркуляционное движение не влияет на производительность, но, благодаря интенсивному перемешиванию, распределение влаги в поперечном сечении канала становится равномерным. Движение влагосодержащей среды рассматривается как плоское и одномерное по скорости и влагосодержанию, но двумерное - по давлению. Получены аналитические выражения для профиля скорости, распределения влаги по длине канала и давления в канале. Выполнен эксперимент на лабораторном экструдере для измерения содержания влаги по длине канала. Установлено, что экспериментальные и теоретические результаты хорошо согласуются.
Короткий адрес: https://sciup.org/14320428
IDR: 14320428
Moisture diffusion in the process of extrusion of moistened coarse-broken grains
The motion of a moistened medium in a single screw extruder is considered. The problem is stated for «reversed motion» (the screw is fixed and the barrel rotates), and the middle longitudinal section of the screw channel is developed onto the plane. The lower boundary of the plane channel moves with the given velocity at an angle to the longitudinal axis. The longitudinal component of the flux determining the output of the extruder is due to the drag force of the channel wall and the counter pressure gradient caused by the die resistance. The circulation motion has no effect on the output, but, owing to intensive mixing, the distribution of moisture over the cross-section of the channel is uniform. The motion of the moistened medium is considered as plane and one-dimensional in velocity and moisture content, but as two-dimensional in pressure. For velocity profile, moisture distribution along the channel and pressure throughout the channel, the analytical expressions have been obtained. The experiment using the laboratory extruder was conducted to measure the moisture content along the channel. It has been found that the experimental and theoretical results agree well.
Список литературы Диффузия влаги при экструзионной переработке увлажненного зерна
- Тадмор З., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров. -Москва: Химия, 1984. -628с.
- Раувендааль К. Экструзия полимеров. -Санкт-Петербург: Профессия, 2006. -768с.
- Славнов Е.В., Судаков А.И., Шакиров Н.В. Исследование реологических свойств увлажненной крошки озимой ржи.//Аграрный вестник Урала. -2007. -№ 6. -С. 57-61.
- Бузмакова, С.В., Славнов Е.В., Судаков А.И., Шакиров Н.В. Определение реологических свойств озимой ржи.//Сборник материалов научно-практической конференции и выставки с международным участием «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов». -Москва, 2008. -С. 10-14.
- В.Г.Коротков, В.Ю. Полищук, Д.А. Мусиенко. Влияние влажности и высоты фильеры на процесс экструдирования комбикормов,//Вестник ОГУ. -2000. -№ 2. -С. 117-119.
- Зубкова Т.М., Насыров А.Ш. Учет характера движения материала в канале шнекового экструдирования растительного сырья.//Вестник ОГУ. -2003. -№ 1. -С. 147-151.
- Стряпков А.В., Антимонов С.В., Соколова О.Я. Экструзионная обработка как фактор получения «экологически безопасных» продуктов из зерна и его производных.//Вестник ОГУ. -2004. -№ 2. С. 171-174.
- Скульский О.И., Славнов Е.В. Численное моделирование экструзионной переработки зерна//Вестник ПГТУ «Вычислительная механика». -2007. -№ 6. -С. 115-121.
- Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник. -Москва: Энергия, 1972. -560с.
- Славнов Е.В., Коробов В.П., Лемкина Л.М. Получение концентрированных кормовых добавок экструзионной обработкой зерна озимой ржи с оценкой пищевой ценности.//Аграрный вестник Урала. -2008. -№ 2. -С. 80-83.
