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作者：张梦瑶;张克;杨云任;何亚凯;王文杰;李振龙;赵丹;吕黄珍;
单位：中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业农村部农产品加工装备重点实验室;中国包装和食品机械有限公司;
摘要：针对单螺杆挤丝机挤出米粉过程中，流场与温度场变化复杂、检测困难的问题，结合单螺杆挤丝机和米粉特性，通过Fluent软件进行数值模拟仿真研究。构建变螺距螺杆及套筒的三维模型，结合实际加工中的螺杆转速、进料量及机筒接触面温度等关键工艺参数，采用滑移网格模型进行非定常流动模拟，并对仿真结果进行试验验证。仿真结果表明，流场进出口压差最高可达5.58 MPa，沿z轴的运输速度区间为0.374～0.782 m/s，且缓慢下降；螺杆转速由50 rad/s上升至70 rad/s，黏性耗散功率由16 217.00 W上升至30 974.96 W，截面温度离散系数由3.48%上升至4.29%；喂料电机频率由10 Hz上升至25 Hz，黏性耗散功率由20 511.41 W上升至23 066.87 W，截面温度离散系数由7.80%下降至3.65%；壁面温度由353.15 K上升至373.15 K，黏性耗散功率由23 100.72 W下降至23 032.85 W，截面温度离散系数由3.27%上升至4.19%。验证试验表明，螺杆转速、进料量及壁面温度对温度上升速度的影响与仿真结果相符。研究为米粉熟化过程温度的精准控制与工艺参数的优化提供理论依据。
关键词：米粉挤出;;流场模拟;;温度场分布;;滑移网格模型
基金资助：国家马铃薯产业技术体系项目(CARS-10-P28)
