О номере
Публикации
Партнеры
июнь 2019 (опубликовано: 11.06.2019)
Выпуск 2(40)
Главная > Содержание > Определения геометрических параметров витков двухшнекового пресса-экструдера для получения растительных масел
Гукасян А.В.
Исследовали новый способ получения экологически чистых пищевых растительных масел – прессование в прессе-экструдере с двумя синхронно вращающимися шнеками. Его преимущества включают хорошее перемешивание материала, самоочищающиеся винты, короткое время пребывания и хорошая герметизация продукта в канале. Определяли пропускную способность витков экструдера на основе 3D моделирования эквивалентных габаритов прямоугольных каналов, образованных витками двухшнекового пресса. Использовали методы математического моделирования гидродинамики двумерного поля потенциала скорости плоскопараллельного стационарного течения Куэтта, позволяющего конструктивно дополнить процессы отжима пищевых растительных масел экстракцией в капиллярно-пористых телах. Показано, что полученноечисленное решение отличается отсутствием осцилляций, характерным для теоретической зависимости. Доказано, что аналитическое решение, использующее гиперболические функции, ведет к накоплению ошибок округления, при использовании значительного числа слагаемых этого ряда. Наличие гиперболических функций в аналитическом решении приводит к значительной вычислительной погрешности, что выражается в осцилляции решения вблизи неподвижной границы области существования решения. В результате проведенных исследований получена оценка пропускной способности канала с учетом сопротивлений выходного устройства. Главным выводом является использование интегральных характеристик витков для определения транспортирующей способности экструдерной части пресса с учетом модуля градиента скорости слоистого течения в канале шнека, эффективной вязкости материала и гидравлического взаимодействия витков на основе неразрывности потока вязкопластичного материала в каналах витков. В результате были определены расходно-напорные характеристики экструдерной части и предложен итерационный алгоритм, позволяющий прогнозировать гидравлические усилия, развиваемые прессом по геометрическим параметрам витков и реологии материала в процессе работы пресса.
Читать статью полностью
Ключевые слова: пищевые растительные масла; гидродинамика ламинарных течений; вязкая жидкость; двухфазная смесь; математическая модель; прессование; шнек-пресс; экструзия.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License
УДК 664.3033.08
Определения геометрических параметров витков двухшнекового пресса-экструдера для получения растительных масел
Исследовали новый способ получения экологически чистых пищевых растительных масел – прессование в прессе-экструдере с двумя синхронно вращающимися шнеками. Его преимущества включают хорошее перемешивание материала, самоочищающиеся винты, короткое время пребывания и хорошая герметизация продукта в канале. Определяли пропускную способность витков экструдера на основе 3D моделирования эквивалентных габаритов прямоугольных каналов, образованных витками двухшнекового пресса. Использовали методы математического моделирования гидродинамики двумерного поля потенциала скорости плоскопараллельного стационарного течения Куэтта, позволяющего конструктивно дополнить процессы отжима пищевых растительных масел экстракцией в капиллярно-пористых телах. Показано, что полученноечисленное решение отличается отсутствием осцилляций, характерным для теоретической зависимости. Доказано, что аналитическое решение, использующее гиперболические функции, ведет к накоплению ошибок округления, при использовании значительного числа слагаемых этого ряда. Наличие гиперболических функций в аналитическом решении приводит к значительной вычислительной погрешности, что выражается в осцилляции решения вблизи неподвижной границы области существования решения. В результате проведенных исследований получена оценка пропускной способности канала с учетом сопротивлений выходного устройства. Главным выводом является использование интегральных характеристик витков для определения транспортирующей способности экструдерной части пресса с учетом модуля градиента скорости слоистого течения в канале шнека, эффективной вязкости материала и гидравлического взаимодействия витков на основе неразрывности потока вязкопластичного материала в каналах витков. В результате были определены расходно-напорные характеристики экструдерной части и предложен итерационный алгоритм, позволяющий прогнозировать гидравлические усилия, развиваемые прессом по геометрическим параметрам витков и реологии материала в процессе работы пресса.
Читать статью полностью
Ключевые слова: пищевые растительные масла; гидродинамика ламинарных течений; вязкая жидкость; двухфазная смесь; математическая модель; прессование; шнек-пресс; экструзия.
DOI 10.17586/2310-1164-2019-12-2-49-59
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License