同向双螺杆挤出植物蛋白肉过程特性研究

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作者 袁方洋 田文马 +3 位作者 王东祥 杨新俊 杜继芸 于伟 《中国油脂》 北大核心 2025年第8期66-73,共8页

旨在采用湿法挤压组织化技术生产植物蛋白肉制品,以缓解动物蛋白的供应压力和保证人体需要的蛋白质来源。基于同向双螺杆挤压机制备高质量拉丝蛋白,测量了植物蛋白肉物料的流变特性,建立模型并采用ANSYS Fluent对挤压机内流场进行全过... 旨在采用湿法挤压组织化技术生产植物蛋白肉制品,以缓解动物蛋白的供应压力和保证人体需要的蛋白质来源。基于同向双螺杆挤压机制备高质量拉丝蛋白,测量了植物蛋白肉物料的流变特性,建立模型并采用ANSYS Fluent对挤压机内流场进行全过程数值模拟,并验证数值模拟的可靠性,以及分析了挤出过程中流道内压强、速度、温度、剪切速率和剪切应力等关键参数的变化规律。结果表明:挤压机出口流量、螺杆扭矩和机头压强都随着螺杆转速的增加而增大,试验值与模拟值相对误差较小,验证了数值模拟的有效性,但高螺杆转速下过高的剪切应力会降低植物蛋白肉成型质量,其中螺杆转速为290 r/min时产品品质最佳;在螺杆转速290 r/min条件下,通过螺杆元件的排布和机筒壁面温度的控制,螺杆段流道的压强逐渐波动上升;物料温度随着壁面温度先升高后降低,靠近机筒的物料升温和降温都要更快,导致一定程度的壁面速度滑移;物料达到相分离临界温度的停留时间是螺杆转速的幂律函数,由此可确定双螺杆的适宜转速,以保证充分熟化和拉丝质量的工艺要求;剪切速率随螺杆转速的增加而增大,在啮合块处达到最大值;剪切应力在螺杆间隙处达到最大值。综上,可以通过数值模拟的方法指导植物蛋白肉的实际生产。 展开更多

关键词 同向双螺杆 植物蛋白肉 挤出过程 数值模拟 传热传质

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同向双螺杆挤压改性对米糠可溶性膳食纤维及营养物质的影响 被引量：2

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作者 代国信 魏永忠 +3 位作者 李鹏飞 杨爱民 杜传来 吴酉芝 《保鲜与加工》 CAS 北大核心 2024年第8期33-43,共11页

为制备可溶性膳食纤维含量高且营养物质保留好的改性米糠产品,以米糠为原料,可溶性膳食纤维含量为考察指标,在单因素试验结果的基础上,采用响应面法对米糠挤压膨化改性工艺条件进行优化,并对改性前后米糠物性指标(堆积密度、颜色、持水... 为制备可溶性膳食纤维含量高且营养物质保留好的改性米糠产品,以米糠为原料,可溶性膳食纤维含量为考察指标,在单因素试验结果的基础上,采用响应面法对米糠挤压膨化改性工艺条件进行优化,并对改性前后米糠物性指标(堆积密度、颜色、持水力、膨胀力、水溶性、提油率、阳离子交换能力)和营养指标(钙、镁、钾、铁、锌、磷、VB1、VB2、VE和烟酸的含量)进行检测。结果表明,挤压膨化改性米糠的最佳工艺条件为:双螺杆转速264 r/min,套筒内水分26.5%,套筒内第四区加热温度129℃,测得改性后米糠可溶性膳食纤维含量为27.89%。改性后的米糠物性指标得到提升,除烟酸外的其他营养成分均得到了较好地保留。通过此方法成功提高了米糠中可溶性膳食纤维的含量,且改性后的米糠品质和营养物质保留较好,适合用于新产品开发,丰富食品品类。 展开更多

关键词 同向双螺杆挤压 工艺优化 米糠改性 可溶性膳食纤维 营养物质

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啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆流场仿真分析 被引量：21

3

作者 张宏建 黄志刚 +2 位作者 李梦林 蒋卫鑫 时俊峰 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期70-74,共5页

根据啮合同向双螺杆几何学,运用Solid Works三维建模软件建立螺杆的实体模型。采用190℃聚乳酸熔体作为流体,通过ANSYS软件划分网格得出有限元模型,然后在Polyflow里进行仿真,分别得到了两种不同截面的螺纹元件的流场模拟结果。分析对... 根据啮合同向双螺杆几何学,运用Solid Works三维建模软件建立螺杆的实体模型。采用190℃聚乳酸熔体作为流体,通过ANSYS软件划分网格得出有限元模型,然后在Polyflow里进行仿真,分别得到了两种不同截面的螺纹元件的流场模拟结果。分析对比了压力场,速度矢量场、剪切速率场和黏度场,得出螺棱厚度对流场的影响。结果表明,I型截面螺杆的建压能力强于II型截面螺杆。II型截面的剪切能力强于I型截面的剪切能力,II型截面增强了螺杆的分散混合能力。 展开更多

关键词 啮合同向双螺杆挤出机 螺纹元件 流场分析

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啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件三维流场分析 被引量：31

4

作者 李鹏 耿孝正 马秀清 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期73-77,共5页

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析。通过速度场求出了流量及回流量 ,并求出拉伸速率、剪切速率及剪切应力来衡量混合效果。得到了机筒表面和啮合区的压力分布 ,找出了螺纹的... 利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析。通过速度场求出了流量及回流量 ,并求出拉伸速率、剪切速率及剪切应力来衡量混合效果。得到了机筒表面和啮合区的压力分布 ,找出了螺纹的导程。 展开更多

关键词 啮合同向双螺杆挤出机 螺纹元件 三维流场分析

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啮合同向双螺杆挤出过程组合流道(捏合块+螺纹元件)三维流场分析 被引量：7

5

作者 李鹏 耿孝正 马秀清 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第7期66-70,共5页

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机由捏合盘和螺纹元件组合而成的流道进行了三维等温非牛顿模拟分析 ,得到了组合流道的速度场和压力场。并对螺纹元件流道、捏合块流道及组合流道的流量、回流量、拉伸速率、剪切速率及剪... 利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机由捏合盘和螺纹元件组合而成的流道进行了三维等温非牛顿模拟分析 ,得到了组合流道的速度场和压力场。并对螺纹元件流道、捏合块流道及组合流道的流量、回流量、拉伸速率、剪切速率及剪切应力进行了比较。 展开更多

关键词 聚合物 啮合同向双螺杆 挤出过程 组合流道 三维流畅分析

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啮合同向双螺杆挤出机中齿形盘元件不同螺杆构型的性能分析 被引量：13

6

作者 张俊义 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期92-95,共4页

在相同的模拟条件下 ,通过对啮合同向双螺杆挤出机中齿形盘元件不同螺杆构型的流量、回流系数、剪切速率和剪切应力的分析 ,得到混合或 (和 )输送较佳的螺杆构型 ,并分析了其原因。

关键词 啮合同向双螺杆 齿形盘元件 混合性能

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啮合同向双螺杆挤出过程非啮合开槽螺纹元件组合流道三维流场分析 被引量：5

7

作者 陈士宏 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第10期78-83,共6页

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程包括非啮合多过程螺纹元件 (NI -MPE)的组合流道进行了等温非牛顿三维流场模拟分析 ,得到了包括NI -MPE元件的组合流道的压力场、速度场、剪切速率场和剪切应力场 。

关键词 啮合同向双螺杆 挤出过程 非啮合开槽螺纹元件 组合流道 三维流场 塑料加工 流场模拟

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波状双螺杆元件混合性能的研究 被引量：5

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作者 武学伟 马秀清 +1 位作者 李彦辉 田军 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期98-101,共4页

对同向波状双螺杆元件和常规螺纹元件的分散混合性能进行了数值模拟,分析了2种元件流场的平均剪切应力、最大剪切应力分布、最大拉伸应力分布等混合性能参数,并对其进行了实验研究。模拟结果与实验结果基本吻合。结果表明,波状双螺杆元... 对同向波状双螺杆元件和常规螺纹元件的分散混合性能进行了数值模拟,分析了2种元件流场的平均剪切应力、最大剪切应力分布、最大拉伸应力分布等混合性能参数,并对其进行了实验研究。模拟结果与实验结果基本吻合。结果表明,波状双螺杆元件有较强的分散混合能力。 展开更多

关键词 啮合同向双螺杆挤出机 波状双螺杆元件 混合性能 数值模拟

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啮合异向双螺杆挤出过程熔体输送段常规螺纹元件3D流场分析 被引量：10

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作者 施丰 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期80-85,共6页

作者对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件在充满熔体情况下的三维、等温、非牛顿流场进行FEM计算模拟的研究结果。所建物理模型包括螺槽区、啮合区和四个间隙 ;边界条件为真实的速度和压力边界条件 ;借助AN SYS有限元求解器进行流场计... 作者对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件在充满熔体情况下的三维、等温、非牛顿流场进行FEM计算模拟的研究结果。所建物理模型包括螺槽区、啮合区和四个间隙 ;边界条件为真实的速度和压力边界条件 ;借助AN SYS有限元求解器进行流场计算 ,得到计算域的速度场、压力场和粘度场 ;利用以上流场计算结果 。 展开更多

关键词 啮合异向双螺杆挤出过程 熔体输送段 螺纺元件 3D流场 聚合物 挤出机

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双螺杆挤压机的性能分析及应用 被引量：5

10

作者 邓洁红 谭兴和 黎移新 《食品与机械》 CSCD 2004年第6期41-43,共3页

介绍了食品挤压加工的原理 ,对双螺杆挤压机的工作性能进行了分析。通过试验 ,论述了螺杆转速、原料含水量、加热温度等参数对膨化产品质量的影响。确立了玉米膨化食品的生产数据。

关键词 双螺杆挤压机 膨化食品 加热温度 生产数据 性能分析 工作性能 原料含水量 玉米 试验 挤压加工

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非啮合错列型双螺杆螺纹元件挤出过程的CAE分析 被引量：3

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作者 朱向哲 谢禹钧 苗一 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2004年第11期32-35,共4页

利用ANSYS软件包对非啮合错列型双螺杆螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析 ,分析速度场和压力场的分布情况 ,讨论了不同边界条件对整个流道的速度场、压力场及流量的影响 。

关键词 挤出过程 螺纹元件 双螺杆 CAE分析 压力场 流场分析 流道 啮合 流量 速度场

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丁苯多嵌段共聚物反应挤出过程研究 被引量：4

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作者 烟伟 高世双 +1 位作者 郑安呐 刘洪来 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期280-283,共4页

在SHL-Φ35型紧密啮合同向旋转双螺杆挤出反应器中,以丁基锂为引发剂,丁二烯和苯乙烯混合进料,合成了丁苯多嵌段共聚物。采用静态实验法对物料在两组螺杆结构中的填充度分布和螺杆径向粘均分子量分布进行计算,同时对螺杆几何结构与材料... 在SHL-Φ35型紧密啮合同向旋转双螺杆挤出反应器中,以丁基锂为引发剂,丁二烯和苯乙烯混合进料,合成了丁苯多嵌段共聚物。采用静态实验法对物料在两组螺杆结构中的填充度分布和螺杆径向粘均分子量分布进行计算,同时对螺杆几何结构与材料性能的关系以及单体在挤出反应器中的聚合过程进行了考察,提出了以丁基锂为引发剂、反应挤出合成丁苯多嵌段共聚物两段聚合过程机理。 展开更多

关键词 丁苯多嵌段共聚物 反应挤出 分子量分布 双螺杆挤出反应器

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同向啮合双螺杆挤出机捏合块流道三维流场分析 被引量：23

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作者 李鹏 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期75-82,共8页

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的捏合块流场部分进行了三维模拟分析。通过速度场求出流量 ,并求出拉伸速率、剪切速率及剪切应力来衡量混合效果。得到了机筒表面和啮合区的压力分布 ,找出了捏合盘几何条件 (间隙、错列... 利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机的捏合块流场部分进行了三维模拟分析。通过速度场求出流量 ,并求出拉伸速率、剪切速率及剪切应力来衡量混合效果。得到了机筒表面和啮合区的压力分布 ,找出了捏合盘几何条件 (间隙、错列角 )及操作条件 (转速、压差等 )对挤出机混合效果的影响。 展开更多

关键词 螺杆挤出机 三维流场 捏合盘 挤出成型 塑料

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自洁型非对称同向双螺杆挤出机混合分析 被引量：6

14

作者 喻慧文 徐百平 +3 位作者 谭寿再 薛刚 冯彦洪 罗家胜 《中国塑料》 CSCD 北大核心 2014年第8期66-71,共6页

设计了自洁型非对称同向双螺杆,并采用实验研究及数值模拟方法分析其混合特性。采用活性纳米CaCO3(nano-CaCO3)填充线形低密度聚乙烯(PE-LLD)的体系进行实验研究,在挤出量一定的前提下分别在自洁型非对称同向双螺杆挤出机以及普通同向... 设计了自洁型非对称同向双螺杆,并采用实验研究及数值模拟方法分析其混合特性。采用活性纳米CaCO3(nano-CaCO3)填充线形低密度聚乙烯(PE-LLD)的体系进行实验研究,在挤出量一定的前提下分别在自洁型非对称同向双螺杆挤出机以及普通同向双螺杆挤出机上造粒,通过扫描电子显微镜观察产品中nano-CaCO3分布情况。结果表明,非对称双螺杆挤出PE-LLD/nano-CaCO3复合材料中nano-CaCO3分布较为均匀,粒径尺寸更小,具有明显的增韧效果,这与数值模拟结果一致。 展开更多

关键词 自洁型非对称同向双螺杆 POLYFLOW 纳米碳酸钙 复合材料 混合特性

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啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析——轴向循环流场分析(Ⅱ) 被引量：8

15

作者 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期83-91,共9页

介绍了作者在啮合同向双螺杆某一轴向位置设置一非啮合段 (且该段其中一根螺杆是反向螺纹元件 ) ,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合同向双螺杆挤出过程中 ,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛... 介绍了作者在啮合同向双螺杆某一轴向位置设置一非啮合段 (且该段其中一根螺杆是反向螺纹元件 ) ,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合同向双螺杆挤出过程中 ,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上 ,还对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 。 展开更多

关键词 啮合同向双螺杆挤出 轴向循环流道 流场 塑料 成型

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异向双螺杆挤出机啮合原理及计算机辅助设计（CAD） 被引量：12

16

作者 刘慧 曹达鹏 欧志英 《中国塑料》 CAS CSCD 1996年第1期59-66,共8页

本文对异向全啮合双螺杆挤出机的几何原理进行了研究，给出了端面曲线，螺杆形状，加工刀型曲线的数学模型；并编制了相应的计算机设计软件。

关键词 螺杆挤出机 啮合 CAD 塑料 挤出机

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连续混炼装备混合性能的对比研究 被引量：4

17

作者 毕超 闫新华 +1 位作者 付志峰 江波 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期74-79,共6页

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚丙烯(PP)不相容体系的共混为结合点,对比研究了啮合同向平行双螺杆挤出机(TSE)、往复式单螺杆销钉挤出机(RSPE)和串联式磨盘挤出机(SDSE)三种连续混炼装备的混炼性能。共混物微观结构以及宏观力学性能均表... 以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚丙烯(PP)不相容体系的共混为结合点,对比研究了啮合同向平行双螺杆挤出机(TSE)、往复式单螺杆销钉挤出机(RSPE)和串联式磨盘挤出机(SDSE)三种连续混炼装备的混炼性能。共混物微观结构以及宏观力学性能均表明,三种装备中SDSE的混炼效果最好,RSPE的混炼效果稍强于TSE。从比能耗看,加工单位质量物料SDSE耗能最多,而RSPE和TSE耗能基本一致。 展开更多

关键词 不相容体系 啮合同向平行双螺杆挤出机 往复式单螺杆销钉挤出机 串联式磨盘挤出机

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啮合异向双螺杆挤出机中捏合块元件对PE-HD/PS不相容体系混合效果的研究 被引量：4

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作者 李彦辉 马秀清 +1 位作者 武学伟 田军 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期94-98,共5页

在常规啮合异向双螺杆挤出机上引入不同错列角和不同捏合盘厚度的捏合块元件,将其用于高密度聚乙烯/聚苯乙烯(PE-HD/PS)不相容体系的混合,观察混合体系的相态并分析分散相的粒径。结果表明,增加捏合块元件后啮合异向双螺杆挤出机的分散... 在常规啮合异向双螺杆挤出机上引入不同错列角和不同捏合盘厚度的捏合块元件,将其用于高密度聚乙烯/聚苯乙烯(PE-HD/PS)不相容体系的混合,观察混合体系的相态并分析分散相的粒径。结果表明,增加捏合块元件后啮合异向双螺杆挤出机的分散混合能力得到了提高;捏合块的错列角和捏合盘的厚度对PE-HD/PS不相容体系分散相PS的重均粒径和粒径分布指数有较大影响。 展开更多

关键词 啮合异向双螺杆挤出机 捏合块 高密度聚乙烯 聚苯乙烯 混合效果

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啮合同向双螺杆挤出过程六棱柱元件三维流场分析 被引量：9

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作者 尹燕玲 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期78-83,共6页

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机中的新型螺杆元件———六棱柱元件 (FTXPolygon)进行了三维等温非牛顿流场模拟分析 ,并与捏合块元件的流场分析结果进行了对比 ,得到了在相同压差下六棱柱元件比捏合块元件产率高、剪切... 应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机中的新型螺杆元件———六棱柱元件 (FTXPolygon)进行了三维等温非牛顿流场模拟分析 ,并与捏合块元件的流场分析结果进行了对比 ,得到了在相同压差下六棱柱元件比捏合块元件产率高、剪切速率场更均匀且两种元件分散混合能力相近的结论。 展开更多

关键词 啮合同向双螺杆 挤出过程 六棱柱元件 三维流场 塑料成型 挤出机 捏合块元件 流场模拟

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非啮合双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析——轴向循环流场分析(Ⅰ) 被引量：7

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作者 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期77-83,共7页

引入了轴向循环流动的概念 ,且利用ANSYS有限元分析软件对非啮合双螺杆挤出机轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上 ,分析了螺杆转速及轴向循环长度对输送特性及混合能力的影响 ,同时... 引入了轴向循环流动的概念 ,且利用ANSYS有限元分析软件对非啮合双螺杆挤出机轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行了三维模拟分析。在得出速度场和压力场的基础上 ,分析了螺杆转速及轴向循环长度对输送特性及混合能力的影响 ,同时还对剪切粘度、剪切速率及剪切应力进行了模拟。 展开更多

关键词 非啮合双螺杆 挤出 轴向循环流道 流场分析 塑料加工设备

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