4. Цель данного исследования

Цель заключается в использовании квази-трехмерной модели Das и Ghoshdastidar для численного моделирования приготовленной увлажненной обезжиренной соевой муки в одношнековом экструдере. При отсутствии подходящей простой модели вязкость для обезжиренной соевой муки тесто, как описано в разделе 1.3 предполагается, что на протяжении всего процесса приготовления теста соевой муки ведет себя как степенная жидкость. Таким образом, квази-трехмерная модель Das и Ghoshdastidar могут быт использованы. Исходные данные для 25, 28 и 33 процентов влажности тесто обезжиренной соевой муки были взяты из работы Fong, чтобы посмотреть насколько хорошо или насколько плохо плавления аппроксимации всего приготовления процесса. Хотя ранее ученые использовали простые модели, предполагая изотермический поток степенной пищи, данное исследование использует строгую квази-трехмерную модель, описывающая неизотермический поток пищи, следующий степенная вязкость модели. Модель также учитывает проводимость винта.

Можно отметить, что перенос массы происходит не во время выдавливания теста муки сои. Это потому что давление на выходе в пищевом экструдере обычно варьируется от 30 до 60 атм. На этих повышенных давлениях, кипячение или вскипание влаги не происходит в пределах барреля, поскольку давление превышает давление паров воды при температуре экструзии. Как только пища выходит из прессования, давление будет снято, в результате чего продукт расширяется с обширным вскипанием влаги. Потеря влаги из продукта приводит к адиабатическому охлаждению пищи материалов, с продукта достигает температура около 80 градусов в течение нескольких секунд, где оно затвердевает и множество, часто сохраняя свою форму расширена.

2. Постановка задачи

   1. Физическое описание модели

Основное различие между квази-двумерной модели и квази-трехмерной модели является включение в последнем из поперечной конвекции выражения, то есть тепловая конвекция нормального винта рейса и основание винта канала. Как и в квази-двумерный анализ, поток считается гидродинамически развит, но термически не развит. Обе x границы считаются изолированными, учитывая, что незначительное количество тепла, проведенный между расплавом и неохлаждаемого винта. Кроме того, двумерная проводимость считается присутствие в плоскости xy винт тело с обеими границами в направлении x, выступающее в качестве изолирования, учитывая, что тело винта достаточно толстым в этом направлении. Связанный теплообмен в жидкости винт интерфейса моделируется, предполагая, что тело винта ведет себя как будто не было малого количества тепла настоящей проводимости в очень тонком слое под поверхностью, в то время как остальные винты остаются адиабатическими. Это предположение вполне реально, с учетом аналогичных экспериментальных наблюдении Martin.

2. Основные предположения

1. Для удобства анализа, система координат устанавливается на винт(рис.2) и таким образом баррель движется в направлении, противоположном направлению вращению винта.

2. Как винт канала мелкий, кривизна эффектов пренебрегали, и поэтому винт относится как раскручивая(см. рис.2).

3. Жидкость считается несжимаемой и течение и теплообмен устойчивы и квази трехмерное измерение.

4. Как конвективный эффект малы по сравнению с вязким эффектом из-за высокой вязкости расплава и малого гидравлического диаметра(имеется ввиду число Рейнольдса низкого потока), ползучие поток аппроксимации сделаны для сохранения импульса.

5. Утечка через винт рейса не уделялось достаточного внимание

6. Осевая диффузия импульса можно пренебречь и для низких случаев q_v, которые вызывает обратный поток ситуации.