Моделирование шнек–прессового отжима как совокупности процессов течения вязкой несжимаемой смеси и фильтрации жидкости сквозь пористую среду
Автор: Петров Илья Андреевич, Славнов Евгений Владимирович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.6, 2013 года.
Бесплатный доступ
В терминах интегральных характеристик построена модель шнек-прессового отжима, учитывающая связанность задач течения вязкой смеси и фильтрации образующейся жидкой компоненты через массив перерабатываемого материала. Построен план численного эксперимента в соответствии с методом ортогонального центрального композиционного планирования. С использованием экспериментально полученной зависимости коэффициента проницаемости экструдата рапса от массовой концентрации выжимаемого масла и уровня давления в экструдере проведено моделирование отжима при различных значениях параметров шнек-пресса. Найдены коэффициенты уравнений регрессии для функций часового массового выхода масла, удельной энергии и остаточной массовой концентрации масла, определена степень влияния геометрических параметров и скорости вращения шнека на указанные величины.
Шнек-пресс, отжим, экструзия, коэффициент проницаемости, рапс, рапсовое масло, математическая модель
Короткий адрес: https://sciup.org/14320678
IDR: 14320678
Список литературы Моделирование шнек–прессового отжима как совокупности процессов течения вязкой несжимаемой смеси и фильтрации жидкости сквозь пористую среду
- 1. Скульский О.И. Численное моделирование одночервячных экструдеров // Пластические массы. – 1997. – № 8. – С. 39-43. (Skul’skiy O.I. Numerical modeling of single-screw extruders // International Polymer Science and Technology. – 1998. – V. 25, N. 4. – P. 91-95).
- Скульский О.И., Славнов Е.В. Диффузия влаги при экструзионной переработке увлажненного зерна//Вычисл. мех. сплош. сред. -2008. -Т. 1, № 2. -С. 74-80.
- Славнов Е.В., Шакиров Н.В., Судаков А.И., Бузмакова С.В. Определение эффективного коэффициента фильтрации двухкомпонентной смеси//АВУ. -2008. -№ 9. -С. 58-60.
- 4. Славнов Е.В., Коробов В.П. Изменение наноструктуры зерна озимой ржи в результате экструзии // Доклады Россельхозакадемии. – 2010. – № 5. – С. 49-53. (Slavnov E.V., Korobov V.P. Change in the nanostructure of winter rye grain as a result of extrusion // Russian Agricultural Sciences. – 2010. – V. 36, N. 5. – P. 384-387.)
- Корякина М.А. Оптимизация параметров шнека экструдера для получения рапсового масла//Известия ОГАУ. -2011. -Т. 3, № 31-1. -С. 71-74.
- Корякина М.А. Повышение эффективности работы одношнекового экструдера на основе структурно-параметрического синтеза для прессования семян рапса: Автореф. дис. канд. тех. наук. -Оренбург, Оренбургский государственный университет, 2011. -19 с.
- Barnes E.C., Wilson D.I., Johns M.L. Velocity profiling inside a ram extruder using magnetic resonance (MR) techniques//Chem. Eng. Sci. -2006. -V. 61, N. 5. -P. 1357-1367.
- Зубкова Т.М. Параметрический синтез технологических объектов с использованием программных средств//Вестник ОГУ. -2006. -№ 5. -С. 150-157.
- Chen Z., Ikeda K., Murakami T., Takeda T. Drainage phenomenon of pastes during extrusion//J. Mater. Sci. -2000. -V. 35, N. 10. -P. 2517-2523.
- Roussel N., Lanos C. Particle fluid separation in shear flow of dense suspensions: experimental measurements on squeezed clay pastes//Appl. Rheol. -2004. -V. 14, N. 5. -P. 256-265.
- Mascia S., Patel M.J., Rough S.L., Martin P.J., Wilson D.I. Liquid phase migration in the extrusion and squeezing of microcrystalline cellulose pastes//Eur. J. Pharm. Sci. -2006. -V. 29, N. 1. -P. 22-34.
- Славнов Е.В. Изменение проницаемости масличных культур в процессе отжима масла на примере экструдата рапса//Доклады Россельхозакадемии. -2013. -№ 3. -С. 58-60.
- Славнов Е.В., Петров И.А., Судаков А.И. Динамика отжима масла из деформируемого пористого массива (эксперимент)//Труды XVII Зимней школы по механике сплошных сред, 28 февраля-3 марта, Пермь, 2011. -Пермь-Екатеринбург: ИМСС УрО РАН, 2011. -1 CD-ROM.
- Славнов Е.В., Петров И.А. Изменение вязкости экструдата рапса в процессе отжима масла//Аграрный вестник Урала. -2011. -№ 6. -С. 42-44.
- Янков В.И., Боярченко В.И., Первадчук В.П. Переработка волокнообразующих полимеров: В семи томах. Том II. Течение полимеров в шнековых насосах. -Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. -998 с.
- Раувендааль К. Экструзия полимеров. -СПб.: Профессия, 2010. -768 с.
- Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Гидродинамика. -М.: Наука, 1986. -736 с.
- Справочник инженера машиностроителя/Под ред. Н.С. Ачеркана. -М.: ГНТИ «Машгиз», 1956. -Т. 2. -562 с.
- Anferov S.D., Skulskiy O.I., Slavnov E.V. Mathematical model of rape oil extrusion extraction//Journal of International Scientific Publications: Ecology & Safety. -2012. -V. 6, Part 2. -P. 81-87. (URL: http://www.scientific-publications.net/download/ecology-and-safety-2012-2.pdf).
- Финни Д. Введение в теорию планирования экспериментов. -М.: Наука, 1970. -288 с.
