2. Поток, температура и давление

Вектор скорости участка для 25 % влажности тесто(рис.4) показывает слабую рециркуляцию в плоскости поперечного сечения, которое происходит из-за высокой вязкости с низким содержанием влаги теста.

Высокая рециркуляция принимает при 33 процентов влажности тесто(рис.5), поскольку вязкость намного ниже, в этом случае. Следует отметить, что циркуляция на 28 % влажности теста(участок не показан) сильнее, чем на 25 % случае, но слабее, чем для 33 % случая. Вниз-канала скорость w* изменяется с y* в различных точках z показывая, что обратный поток случается. Это было также сообщено Fong. Обратный поток на 25 % влажности тесто(рис.6) невелика и меньше, чем на 28% случае(участок не показан) в то время как, в случае на 33 % влаги, обратный поток является самым сильным(рис.7). Графики также показывают поведение идеального вытеснения более сухого теста, которое наиболее заметно в случае при 25 % содержании влаги. То же самое было также сообщено Fong. Поведение потока вытеснения наиболее заметно для самого влагосодержания теста.

Для температуры профиля в различной точке z, отмечается что температура всегда выше, чем температура баррель. Об этом также сообщил в ходе экспериментов Fong. Кроме того, повышение температуры выше в случае при 25% влажности теста(рис.8) по сравнению с 28%(участок не показан) и 33% влажности теста(рис.9). это потому что более высокое содержание влаги теста имеет более низкую вязкость(см. таблицу 1) и следовательно, вязкая диссипация во влажном тесте меньше.

Давление видно повышается линейно для всех трех случаев, то есть для 25%(рис.10b), 28%(участок не показан) и 33%(рис.11b) влажность теста. Повышение давление в большей степени наблюдается в случае при 25% влаги, чем в случае при 28%, которую в свою очередь, более чем в случае при 33% за счет более высокой вязкости для бывших случаев. Температура поверхности винта поднимается очень быстро в начале зоны дозирования и затем выравнивается до температуры значительно больше, чем температура баррель(рис.10a и 11a). это связано с очень высокой диссипации тепла в вязкой пищи тесто.

Для сокращения записи, участки при 28% влаги тесто не показали в этой статье

Рис. 4 Вектор скорости участка для 25 % влажности тесто на трех вниз-канальных местах

4. Выводы и темы для будущей работы

   1. Выводы

Численное исследование трехмерного течения и теплообмена при переработке обезжиренной соевой муки с 25, 28 и 33% влажности по массе в зоне дозирования одношнекового экструдера пищи осуществляется с помощью степенной вязкости модели. Квази-трехмерное моделирование конечного объема который используется, и поле течение в плоскости поперечного сечения рассчитывается с использованием простого алгоритма. Полностью неявная схема используется для перемещения по всей длине канала. Данная компьютерная модель была проверена для степенной а также не-степенной жидкости в более ранних экспериментальных исследований. Тем не менее, проверка для степенной жидкости не была включена в эту статью.

Рис. 5 Вектор скорости участка для 33 % влажности тесто на трех вниз-канальных местах

Численные результаты были сопоставлены с экспериментальными результатами Fong. Сравнение показывает, что для 33% влаги тесто численная объемная температура и давление на выходе очень близко с экспериментальными наблюдениями. Тем не менее, для сравнения двух других случаев, не очень хорошее. Это означает, что квази-трехмерная модель, показывающая механизм вязкого потока перемещает с использованием степенного уравнения для вязкости может быть эффективно использован для прогнозирования поведения влажного теста во время процесса экструзии, а для сухого тесто она может быть не очень надежной, как они показывают поведение идеального вытеснения в процессе обработки. Как и ожидалось, результаты показали сильнейший обратный поток на 33 % влажности тесто, которое соответствует самому низкому объемному расходу q_v или наименьшему которому открывает. Тем не менее, при оценке сравнения представленных здесь следует иметь ввиду, что влажная соевая мука показывает вязкоупругое поведение, которое не уделялось должного внимания вообще в данном анализе, и не являются подробными реологическими данными об этих системах. Ввиду этих фактов вместе с экспериментальными

Рис. 6 w* скорость профиля при 25% влажности тело на трех вниз-канальных местах

Рис. 7 w* скорость профиля при 33% влажности тело на трех вниз-канальных местах

неопределенностями, соответствие между предсказанной и наблюдаемой температурой и давление(таблица 6 и 7) считается удовлетворительным и подходящим. Более надежные данные о теплофизических и реологических свойствах этих систем, необходимые для улучшения предвидения данной модели. Кроме того, аппроксимация(приближение) текучий(ползучий) поток может также нести ответственность за некоторые ошибки.