同向双螺杆挤出植物蛋白肉过程特性研究

1

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

2

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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新型非对称同向自洁型双螺杆混合过程模拟表征 被引量：6

3

作者 喻慧文 徐百平 +2 位作者 刘跃军 王玫瑰 王小龙 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期80-83,共4页

介绍了新型非对称同向自洁型双螺杆端面造型特点及运动关系,建立了转速比为2/1的两根螺杆端面造型的物理模型。基于准静态假设,采用叠加网格技术,借助商用Polyflow软件,分别对新型非对称双螺杆和传统双螺杆端面内的周期性二维流动和混... 介绍了新型非对称同向自洁型双螺杆端面造型特点及运动关系,建立了转速比为2/1的两根螺杆端面造型的物理模型。基于准静态假设,采用叠加网格技术,借助商用Polyflow软件,分别对新型非对称双螺杆和传统双螺杆端面内的周期性二维流动和混合进行数值模拟研究。以分散准数为指标,进行了静态混合及动力学行为表征。通过粒子示踪技术,得出累积分散准数和最大分散准数,分析新型非对称双螺杆和传统双螺杆的二维流场混合行为的差异,进一步探索螺杆造型对混合过程的影响规律。 展开更多

关键词 新型非对称同向自洁型双螺杆 叠加网格技术 POLYFLOW 混合 分散准数

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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

4

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

5

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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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

6

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

7

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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丁苯多嵌段共聚物反应挤出过程研究 被引量：4

8

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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同向锥形双螺杆混合挤出性能的比较 被引量：4

9

作者 曹英寒 陈晋南 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1360-1366,共7页

为了给同向锥形双螺杆的设计和实际加工提供理论依据和技术支持,在螺杆转速为25r/min,进出口压差为零的条件下,使用POLYFLOW软件,数值模拟了同向和异向旋转锥形双螺杆、平行同向双螺杆混合挤出RPVC的过程,计算了3种双螺杆计量段流道内... 为了给同向锥形双螺杆的设计和实际加工提供理论依据和技术支持,在螺杆转速为25r/min,进出口压差为零的条件下,使用POLYFLOW软件,数值模拟了同向和异向旋转锥形双螺杆、平行同向双螺杆混合挤出RPVC的过程,计算了3种双螺杆计量段流道内熔体的三维等温流场,用粒子示踪法统计分析了3种双螺杆的混合挤出性能,将同向锥形双螺杆的混合挤出性能与异向锥形双螺杆和平行双螺杆的混合挤出性能比较.统计分析结果表明,同向锥形双螺杆分散性混合能力最大,分布性混合能力比异向锥形的大,比平行双螺杆的小.同向锥形双螺杆既保存了异向锥形双螺杆有利于物料的压缩的优点,又克服了异向锥形双螺杆剪切能力小的缺点.锥形双螺杆计量段流道内熔体的压力波动最小,有利于挤出制品的稳定性.用实验和数值计算2种方法研究了HT-30平行双螺杆挤出RPVC的停留时间,验证了所采用的数值计算方法的可靠性. 展开更多

关键词 数值模拟 粒子示踪法 同向锥形双螺杆 混合挤出

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啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺杆构型和整根螺杆的组合设计 被引量：17

10

作者 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2000年第8期68-73,共6页

介绍了啮合同向双螺杆挤出过程中不同功能段的螺杆构型和整根螺杆的组合设计。

关键词 啮合同向双螺杆 功能段 挤出成型 塑料 螺杆设计

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啮合同向双螺杆挤出过程中PP/EPDM共混体系熔融混合机理研究 被引量：1

11

作者 耿孝正 马秀清 朱林杰 《塑料》 CAS CSCD 2001年第3期43-45,共3页

借助于剖分式双螺杆挤出机对PP/EPDM共混体系的熔融混合过程进行了沿程取样研究。实验表明 ,耗散混合熔融是PP/EPDM挤出过程中主要的熔融机理 ;混合与熔融同时发生 ;混合包含两种机理 。

关键词 啮合同向双螺杆 挤出 PP/EPDM 熔融混合 机理 共混体系 聚丙烯 乙丙橡胶

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啮合异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(Ⅲ) 被引量：2

12

作者 马秀清 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期71-78,共8页

介绍了作者在啮合异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输送元件 ) ,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合异向双螺杆挤出过程中 ,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛... 介绍了作者在啮合异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输送元件 ) ,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合异向双螺杆挤出过程中 ,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合异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的三维模拟分析 ;在得出速度场和压力场的基础上 ,对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 ,并将各模拟结果与未引入轴向循环段的啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道的模拟结果进行了比较。 展开更多

关键词 啮合异向双螺杆挤出过程 轴向循环流道 三维流场分析 聚合物加工

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啮合异向双螺杆混合性能的分析与调控 被引量：1

13

作者 李庆春 郭奕崇 《塑料》 CAS CSCD 2001年第6期29-33,48,共6页

依据现有的理论与实验研究结果 ,进一步分析了啮合异向双螺杆的混合性能。就如何增强这种螺杆的混合性能提出了调控措施 。

关键词 聚合物 啮合 异向旋转 双螺杆 混合 性能

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同向旋转双螺杆直接挤出技术 被引量：4

14

作者 郭奕崇 熊明宇 《塑料》 CAS CSCD 2001年第6期34-37,共4页

直接挤出是挤出技术的发展方向之一。在分析混炼用双螺杆挤出特点的基础上 ,阐述了同向双螺杆直接挤出技术在设备、工艺、模具等方面的设计选用要点。

关键词 聚合物 双螺杆挤出机 同向双螺杆 直接挤出 混炼

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非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道三维流场分析 被引量：1

15

作者 马秀清 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期106-113,共8页

利用ANSYS有限元分析软件对并列型和错列型非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道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 ,对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 ,同时将并列型和错列型的模拟结果... 利用ANSYS有限元分析软件对并列型和错列型非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道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 ,对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 ,同时将并列型和错列型的模拟结果进行了比较 。 展开更多

关键词 错列型 并列型 非啮合双螺杆 挤出过程 常规螺纹元件 流道 三维流场分析

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同向双螺杆挤出过程中多相体系相畴破碎的理论与实验研究∏:模拟与实验

16

作者 任冬云 金日光 +1 位作者 钱百年 毛立新 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期42-47,共6页

针对前文 (见《中国塑料》2 0 0 0年第 3期 4 3页 )所建立的粘弹性共混体系分散相液滴破碎理论 ,用HDPE/PS共混体系进行了实验验证 ,并与牛顿体系液滴破碎理论进行比较。实验说明建立的理论模拟双螺杆挤出共混中相畴破碎过程是可行的 ,... 针对前文 (见《中国塑料》2 0 0 0年第 3期 4 3页 )所建立的粘弹性共混体系分散相液滴破碎理论 ,用HDPE/PS共混体系进行了实验验证 ,并与牛顿体系液滴破碎理论进行比较。实验说明建立的理论模拟双螺杆挤出共混中相畴破碎过程是可行的 ,并具有普适性。理论分析说明螺杆转速N、轴向变量S对分散相破碎粒径d 的影响显著。对于螺槽非充满区域的相态变化 ,用群子统计理论模拟计算。 展开更多

关键词 共混物 相畴破碎 模拟 塑料 多相体系 挤出成型

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用均匀设计方法优化啮合同向双螺杆挤出过程运转条件 被引量：1

17

作者 张胜国 张沛 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 1998年第6期94-98,共5页

介绍了用均匀设计方法优化啮合同向双螺杆挤出过程运转条件，如温度、加料量、螺杆转速等，给出了实验结果。

关键词 塑料 挤出成型 挤出 挤出过程 均匀设计

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啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆构型对其流场的影响 被引量：11

18

作者 张雪晨 张丽梅 +2 位作者 黄志刚 刘忠尧 李贺 《食品与机械》 北大核心 2022年第4期99-103,206,共6页

目的:探究啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆构型对流场的影响,改善聚乳酸的材料性能。方法:应用Solidworks软件建立双头螺纹元件的几何模型,在Polyflow中进行数值模拟,借助Fieldview软件对仿真结果进行后处理分析,并对比剪切速率场、压力... 目的:探究啮合同向双螺杆挤出机不同螺杆构型对流场的影响,改善聚乳酸的材料性能。方法:应用Solidworks软件建立双头螺纹元件的几何模型,在Polyflow中进行数值模拟,借助Fieldview软件对仿真结果进行后处理分析,并对比剪切速率场、压力场、速度场、黏度场以及停留时间分布曲线RTD,得出螺槽深度对流场的影响。结果:在中心距相同的情况下,通过改变螺纹元件的外径和内径之比改变螺槽深度,在相同的工艺条件下,同向双螺杆流道内各物理场以及混合性能均存在较大差异;与构型二相比,构型一的剪切作用更强,但构型二的建压能力更好;挤出过程中,构型二轴向混合能力较好但自清洁能力较差,而构型一轴向混合能力较差、自清洁能力较好。结论:螺槽深度的改变对流道混合性能有着一定影响且存在规律性,可有效指导双螺杆挤出机螺纹元件的设计。 展开更多

关键词 双螺杆挤出机 啮合同向 双头螺纹元件 数值模拟 流场

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不同螺杆接触状态下异向双螺杆挤出机的流道分布规律 被引量：6

19

作者 商嘉玮 张丽梅 +2 位作者 黄志刚 张一惟 李贺 《食品与机械》 北大核心 2022年第5期61-64,共4页

目的:探索聚乳酸在异向双螺杆挤出机不同螺杆接触状态下的流道分布规律。方法:用Solidworks软件建立啮合螺杆、部分啮合螺杆和非啮合螺杆3种几何模型;运用POLYFLOW流体仿真软件进行数值模拟;对3种螺杆不同接触状态下聚乳酸流体的压力场... 目的:探索聚乳酸在异向双螺杆挤出机不同螺杆接触状态下的流道分布规律。方法:用Solidworks软件建立啮合螺杆、部分啮合螺杆和非啮合螺杆3种几何模型;运用POLYFLOW流体仿真软件进行数值模拟;对3种螺杆不同接触状态下聚乳酸流体的压力场、剪切速率场与黏度场进行对比研究。结果:部分啮合状态下的异向双螺杆挤出机对聚乳酸有较好的建压能力与分散混合能力。结论:聚乳酸在部分啮合状态下的挤出效果优于其他2种螺杆接触状态。 展开更多

关键词 啮合异向双螺杆挤出机 聚乳酸 数值模拟 等温

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啮合异向双螺杆挤出机中螺杆端面结构参数对聚乳酸流场的影响 被引量：4

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作者 张一惟 黄志刚 +2 位作者 商嘉玮 刘忠尧 杨亚楠 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2023年第4期71-76,88,共7页

目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用P... 目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用Polyflow软件进行流场模拟计算,最终借助Fieldview软件提取流场分布结果,对比分析修正时螺纹元件端面上结构参数的调整对剪切速率场、黏度场和速度场的影响。结果:修正时螺纹元件的结构参数经两种方式调整后均会对聚乳酸流场造成影响;两种对结构参数的调整方式均在不同程度上减小了流道内的剪切速率梯度,方式一还造成了流道内聚乳酸的黏度降低。结论:从对剪切速率场、黏度场和速度场的影响上看,经方式一调整后的螺纹元件更有利于挤出,而经方式二调整后的螺纹元件实体构型更贴近螺纹元件理论构型。 展开更多

关键词 啮合异向 双螺杆挤出机 等温 数值模拟 流场 聚乳酸

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