Моделирование шнек–прессового отжима как совокупности процессов течения вязкой несжимаемой смеси и фильтрации жидкости сквозь пористую среду
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.3.31Ключевые слова:
шнек-пресс, отжим, экструзия, коэффициент проницаемости, рапс, рапсовое масло, математическая модельАннотация
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.
Скачивания
Библиографические ссылки
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).
2. Скульский О.И., Славнов Е.В. Диффузия влаги при экструзионной переработке увлажненного зерна // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2008. – Т. 1, № 2. – С. 74-80. DOI
3. 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.) DOI
5. Корякина М.А. Оптимизация параметров шнека экструдера для получения рапсового масла // Известия ОГАУ. – 2011. – Т. 3, № 31-1. – С. 71-74.
6. 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.
7. 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. DOI
8. Зубкова Т.М. Параметрический синтез технологических объектов с использованием программных средств // Вестник ОГУ. – 2006. – № 5. – С. 150-157.
9. 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. DOI
10. 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. DOI
11. 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. DOI
12. Славнов Е.В. Изменение проницаемости масличных культур в процессе отжима масла на примере экструдата рапса // Доклады Россельхозакадемии. – 2013. – № 3. – С. 58-60.
13. 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.
14. Славнов Е.В., Петров И.А. Изменение вязкости экструдата рапса в процессе отжима масла // Аграрный вестник Урала. – 2011. – № 6. – С. 42-44.
15. 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.
16. Раувендааль К. Экструзия полимеров. – СПб.: Профессия, 2010. – 768 с.
17. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Гидродинамика. – М.: Наука, 1986. – 736 с.
18. Справочник инженера машиностроителя / Под ред. Н.С. Ачеркана. – М.: ГНТИ «Машгиз», 1956. – Т. 2. – 562 с.
19. 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).
20. Финни Д. Введение в теорию планирования экспериментов. – М.: Наука, 1970. – 288 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2013 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.