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包装与食品机械2025年第02期:壁面滑移条件对豆渣螺杆挤压混合性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吕磐;伍娟;程宇;马海乐;

单位:江苏大学农业工程学部;江苏大学食品与生物工程学院;江苏大学食品物理加工研究院;

摘要:针对豆渣的双螺杆挤压仿真因忽略壁面滑移,而导致与实际不符的问题,采用广义Navier滑移准则对豆渣的混合性能进行仿真。基于Polyflow软件,以停留时间分布、分离尺度和最大剪切应力为指标,探究螺杆类型和转速对混合性能的影响,并通过试验对染色豆渣颜色分布的均匀性进行验证。仿真结果表明,无滑移时,物料在混炼块螺杆停留时间最短,为3~8 s,剪切应力稳定在4×10~(-6)~6×10~(-6) Pa;滑移条件使停留时间扩展至8~30 s;反向螺纹120 r/min时,停留时间图像呈双峰分布,削弱混合均匀性,但混炼块仍保持最快的混匀时间和6×10~(-6)~8×10~(-6) Pa的高剪切应力。验证试验表明,混炼螺杆挤出的物料颜色互嵌分布,R像素标准差为22.89,颗粒细化效果显著,与仿真结论一致。研究为双螺杆挤压工艺的优化提供理论支撑。

关键词:豆渣;;螺杆挤压;;仿真;;壁面滑移;;混合统计