Научная статья на тему 'Феноменологическая модель эффективной вязкости масличного материала в процессе экструзионной обработки'

Феноменологическая модель эффективной вязкости масличного материала в процессе экструзионной обработки Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
43
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Новые технологии
ВАК
Ключевые слова
феноменологическая модель / кинетика отжима / слоистое течение / эффективная вязкость / процесс экструдирования / масличный материал. / phenomenological model / pressing kinetics / layered flow / effective viscosity / extrusion process / oilseed material

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Гукасян Александр Валерьевич

Целью исследования было изучение эффективной вязкости масличного материала в процессе отжима при экструзионной обработке масличных материалов на прессе ФП. Использовали феноменологическую модель слоистого течения для описания процесса экструдирования и потоковую балансовую модель фильтрации. В результате проведенных исследований получена оценка эффективной вязкости масличного материала в процессе изменения потока масличного материала в зеерной камере на витках шнека маслоотжимного агрегата. Получено уравнение, обобщающее известное одномерное уравнение Пуазейля, использование которого позволяет определить функциональную зависимость объемного расхода потока структурированного бингамова тела через выпускное устройство пресса, что существенно повышает точность идентификации реологических показателей потока при известных геометрических параметрах выпускного устройства. Проведен сравнительный анализ альтернативных моделей течения пластичной массы при экструзионной транспортировке масличных материалов, который показал, что на определение зависимости пропускной способности шнекового канала пресса (экструдера) существенным образом влияет, переход от одномерной к двумерной модели. Главным выводом является необходимость использования теоретически обоснованной модели слоистого течения в канале шнека при описании процесса извлечения растительного масла. В результате были определены давления, развиваемые шнеком на витках зеерной камеры при различных режимах работы маслоотжимного агрегата. Показана возможность использования технологических режимов работы для прогнозирования извлечения масла и давления, развиваемого витками шнека в зеерной камере.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Гукасян Александр Валерьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PHENOMENOLOGICAL MODEL OF EFFECTIVE VISCOSITY OF OIL MATERIAL DURING EXTRUSION PROCESSING

The aim of the research is to study the effective viscosity of oil-bearing material during the extraction process during extrusion processing of oil-bearing materials in the FP press. A phenomenological model of a layered flow has been used to describe the extrusion process and a flow balance model offiltration. As a result of the research, an estimation of the effective viscosity of the oil-bearing material in the process of changing the flow of oil-bearing material in the curb chamber on the flight screw of the oil-press unit has been obtained. An equation has been obtained that generalizes the well-known one-dimensional Poiseuille equation, the use of which allows us to determine the functional dependence of the volumetric flow rate of the structured Bingham body flow through the press outlet device, which significantly increases the accuracy of identifying the flow rheological parameters with known geometric parameters of the outlet device. A comparative analysis of alternative models of the flow of plastic mass during the extrusion transportation of oilseed materials has been carried out, which shows that the transition from a one-dimensional to a two-dimensional model significantly affects the determination of the capacity of the screw press channel of (extruder). The main conclusion is the need to use a theoretically based model of layered flow in the screw channel when describing the process of extracting vegetable oil. As a result, the pressures developed by the screw on the turns of the curb chamber under various operating conditions of the oil extraction unit have been determined. The possibility of using technological operating modes to predict the extraction of oil and pressure developed by the flight screw in the curb chamber is shown.

Текст научной работы на тему «Феноменологическая модель эффективной вязкости масличного материала в процессе экструзионной обработки»

ISSN 2072-0920

NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

УДК 664.34:678.027.3

DOI: 10.24411/2072-0920-2019-10402

Гукасян A.B.

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОЙ ВЯЗКОСТИ МАСЛИЧНОГО МАТЕРИАЛА В ПРОЦЕССЕ ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Гукасян Александр Валерьевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологического оборудования и систем жизнеобеспечения ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Россия E-mail: aleksandr_gukasyan@mail.ru Тел.: 8 (861)275 22 79

Целью исследования было изучение эффективной вязкости масличного материала в процессе отжима при экструзионной обработке масличных материалов на прессе ФП. Использовали феноменологическую модель слоистого течения для описания процесса экструдирования и потоковую балансовую модель фильтрации.

В результате проведенных исследований получена оценка эффективной вязкости масличного материала в процессе изменения потока масличного материала в зеерной камере на витках шнека маслоотжимного агрегата. Получено уравнение, обобщающее известное одномерное уравнение Пуазейля, использование которого позволяет определить функциональную зависимость объемного расхода потока структурированного бингамова тела через выпускное устройство пресса, что существенно повышает точность идентификации реологических показателей потока при известных геометрических параметрах выпускного устройства.

Проведен сравнительный анализ альтернативных моделей течения пластичной массы при экструзионной транспортировке масличных материалов, который показал, что на определение зависимости пропускной способности шнекового канала пресса (экструдера) существенным образом влияет, переход от одномерной к двумерной модели. Главным выводом является необходимость использования теоретически обоснованной модели слоистого течения в канале шнека при описании процесса извлечения растительного масла.

В результате были определены давления, развиваемые шнеком на витках зеерной камеры при различных режимах работы маслоотжимного агрегата. Показана возможность использования технологических режимов работы для прогнозирования извлечения масла и давления, развиваемого витками шнека в зеерной камере.

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

Ключевые слова: феноменологическая модель, кинетика отжима, слоистое течение, эффективная вязкость, прогресс экструдирования, масличный материал.

шш^ш

Для цитирования: Гукасян А.В. / Феноменологическая модель эффективной вязкости масличного материала в процессе экструзионной обработки // Новые технологии. 2019. Вып. 4(50). С. 23-34. DOI: 10.24411/2072-0920-2019-10402.

Gukasyan A.V.

PHENOMENGLOGICAL MODEL OF EFFECTIVE VISCOSITY OF OIL MATERIAL DURING EXTRUSION PROCESSING

Gukasyan Alexander Valeiievich. Candidate of Technical Sciences, an associate Professor,

head of the Department of Technological Equipment and Life Support Systems

FSBEI of HE «Kuban State Technological University», Russia

E-mail: aleksandr_gukasyan@mail.ru

Tel.: 8(861)275 22 79

The aim of the research is to study the effective viscosity of oil-bearing material during the extraction process during extrusion processing of oil-bearing materials in the FP press. A phenomenological model of a layered flow has been used to describe the extrusion process and a flow balance model offiltration. As a result of the research, an estimation of the effective viscosity of the oil-bearing material in the process of changing the flow of oil-bearing material in the curb chamber on the flight screw of the oil-press unit has been obtained. An equation has been obtained that generalizes the well-known one-dimensional Poiseuille equation, the use of which allows us to determine the functional dependence of the volumetric flow rate of the structured Bingham body flow through the press outlet device, which significantly increases the accuracy of identifying the flow rheological parameters with known geometric parameters of the outlet device. A comparative analysis of alternative models of the flow of plastic mass during the extrusion transportation of oilseed materials has been carried out, which shows that the transition ftrmi a one-dimensional to a two-dimensional model significantly affects the determination of the capacity of the screw press channel of (extruder). The main conclusion is the need to use a theoretically based model of layered flow in the screw channel when describing the process of extracting vegetable oil. As a result, the pressures developed by the screw on the turns of the curb chamber under various operating conditions of the oil extraction unit have been determined.

The possibility of using technological operating modes to predict the extraction of oil and pressure developed by the flight screw in the curb chamber is shown.

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

Keywords: phenomenological model, pressing kinetics, layered flow, effective viscosity, extrusion process, oilseed material

For citation: Ghukasyan A.V. / Phenomenological model of effective viscosity of oil material during extrusion processing //Novye Tehnologii. 2019. Issue. 4(50). P. 23-34. DOI: 10.24411/2072-0920-2019-10402.

Введение

По «феноменологической» моделью обычно понимают такую формулировку закономерностей в области наблюдаемых физических явлений, в которой делается попытка свести описываемые связи к лежащим в их основе общим законам природы [1], через которые они могли бы быть понятыми.

Для технических приложений феноменологический подход важен с чисто прагматической точки зрения, так как позволяет строить инженерные модели [2] процессов и аппаратов.

Феноменологические модели используются в том случае, когда наблюдаемы явления не могут быть сведены к общим законам природы из-за чрезвычайной сложности соответствующих явлений [3], которые не допускают такой возможности из-за возникающих математических трудностей.

В гидродинамике к таким моделям относятся отношения между скоростным напором и сопротивлением потоку, обменом теплотой и импульсом в неньютоновских реологических системах.

Методика

Методика базируется на том, что объемный расход потока структурированной жидкости, определяемый для бингамова тела через выпускное устройство пресса, представляет собой течение с жестким ядром. При этом напряжение в этой области не превышает предел текучести бингамова тела.

Получено уравнение, обобщающее известное одномерное уравнение Пуа-зейля, использование которого позволяет определить функциональную зависимость объемного расхода потока структурированного бингамова тела через выпускное устройство пресса, что существенно повышает точность идентификации реологических показателей потока при известных геометрических параметрах выпускного устройства [4].

Учитывая базовые геометрические параметры, представленные в этой работе, были определены эквивалентные габаритные размеры каналов шнека мас-лоотжимного агрегата ФП (таблица 1).

Габариты {а - высота канала; Ъ - ширина канала; Ьэ - длина канала) эквивалентных по гидравлическому радиусу прямоугольных каналов шнека с учетом эквивалентных диаметров (d, - вала и I), - витка) определялись с учетом 3D мо-

25

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

делирования свободного объема витков (Уев) реального маслоотжимного агрегата ФП.

Таблица 1 - Эквивалентные габаритные размеры параметры шнека маслоотжимного агрегата ФП

Габариты прямоугольного канала шнека

ie а Ъ Ьэ da D3

0 62,1 231,4 595,4 123,9 248,1 8,560

с 1 62,8 191,2 567,4 123,2 248,8 6,817

с сЗ И н к 2 63,4 129,5 662,6 122,6 249,4 5,444

3 38,6 108,2 660,5 122,4 199,6 2,762

о и 4 32,8 95,6 624,7 134,2 199,8 1,959

к « к 5 22,9 91,6 682,1 174,1 219,9 1,431

S 6 17,9 82,1 792,2 184,1 219,9 1,166

7 17,9 66,7 763,8 204,1 239,9 0,913

б/р мм литр

Проведенный сравнительный анализ альтернативных моделей течения пластичной массы при экструзионной транспортировке масличных материалов, показал, что на определение зависимости пропускной способности шнекового канала пресса (экструдера) существенным образом влияет, переход от одномерной к двумерной модели [5]. Поэтому использовали решение задачи Куэтта-Пуассона на прямоугольном сечении в виде ограниченного ряда из пяти слагаемых:

Уэ (х, у,а,Ь,АР1и) = у(х)-4•у(х)

-Z

4-й

4■sH ж -х-

ж-(2-к + \) ж3 - (2-к +1)3 2-k + l

•АРц

,i 2-k + l ■сп\ Ж ■ X--+

4-й

й J ж3-(2-k + l)3

■AP/J +

■(2-k + l)3

b2-th\ ж-а-2'к + 1)-АРМ-у{х)-сл(ж-а-2'к + 1 ¡-ж2-(2-k + lf

■ sin ж ■ у ■-

2-k + l"

(1)

АР

где у(х) - скорость канала витка по его текущей высоте х, м/сек; АР/и =--

М

гидравлическое сопротивление потоку слоистого течения, (м-сек)"1; а, Ъ-габариты канала а<Ъ соответственно его высота и ширина, м; х, у - текущая высота и ширина сечения канала соответственно, 0<х<а, 0<у<Ъ, м.

Использование формулы (1) предполагает использование скорости канала витка по его текущей высоте, определяемой по угловым скоростям вала и пера витка с учетом его габаритов (таблица) при различной частоте вращения шнека маслоотжимного агрегата (таблица 2).

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

Таблица 2 - Эквивалентные скорости стенок витков маслоотжимного агрегата ФП при изменении частоты вращения шнека соо = 1,571 Гц; сщ = 2,094 Гц;

юг = юз = Ю4 = 2,827 Гц

Индекс витка п/п

V3, м/сек 0 1 2 3 4 5 6 7

0 0,547 0,564 0,585 0,585 0,647 0,846 0,897 1,000

1 0,730 0,752 0,780 0,780 0,863 1,128 1,196 1,333

2 0,985 1,015 1,052 1,053 1,164 1,522 1,615 1,800

CÖ £ 3 0,985 1,015 1,052 1,053 1,164 1,522 1,615 1,800

С о 4 0,985 1,015 1,052 1,053 1,164 1,522 1,615 1,800

о и к Р, м/сек 0 1 2 3 4 5 6 7

« X S 0 1,097 1,139 1,190 0,954 0,963 1,068 1,072 1,175

1 1,463 1,519 1,586 1,272 1,284 1,425 1,429 1,567

2 1,974 2,051 2,142 1,718 1,734 1,923 1,930 2,116

3 1,974 2,051 2,142 1,718 1,734 1,923 1,930 2,116

4 1,974 2,051 2,142 1,718 1,734 1,923 1,930 2,116

Зная угловые скорости на валу (у3) и верхней части пера витка (Vэ) определяли изменение этого показателя по высоте канала шнека:

э э

v{xJoJn)=v; J +^ -X (2)

а1в

где /в - индекс витка, /в = 0, 1, ... ,7;/0 - индекс опыта,у0 = 0, 1, ..., 4.

В уравнение скоростного напора (1) входит гидравлическое сопротивление потоку слоистого течения, определение которого связано с потоком экструдируе-мого материала:

Ь/„ агв

(/„ , у0, Л Г*//) = \ \к У, , \ , АГ/и)с1хс1у (3)

о о

Сопоставляя результаты расчетов по формуле (3) с учетом (2) можно определить изменение гидравлического сопротивления потоку слоистого течения.

В настоящее время, используя известные способы расчета процесса отжима, не позволяют моделировать течения неньютоновских жидкостей, осложненных процессами сжимаемости, диффузии и массопереноса с требуемой для проектирования оборудования точностью. Поэтому использовали инженерный метод расчета характеристик пресса [6] базирующийся на одномерной модели экструди-рования масличного материала в процессе отжима [7] на прессе ФП (таблица 3).

27

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

Таблица 3 - Распределение потоков масличного материала по виткам маслоотжимного агрегата ФП при изменении частоты вращения шнека юо = 1,571 Гц; 001 = 2,094 Гц; ю2 = юз = ю4 = 2,827 Гц

Одномерная модель Индекс опыта, п/п

jo = 0 jo = l jo = 2 jo = 3 jo = 4

/в Чг.О Чг,1 Чг,2 Чг.З Чг,4

Индекс витка п/п 0 1323 1672 1724 1864 1896

1 1296 1641 1699 1834 1865

2 1216 1543 1608 1733 1762

3 1131 1439 1510 1623 1651

4 1041 1328 1403 1506 1532

5 944 1206 1285 1376 1402

6 851 1085 1164 1247 1274

7 724 895 925 1046 1089

б/р литр/час

Сопоставляя потоковые данные <2э(1е,]о,Ы3/л) = д1 . по уравнению (3) и

полученные на основе одномерной модели экструдирования масличного материала в процессе отжима на прессе ФП (Таблица 3) получили возможность определить изменение гидравлического сопротивления ДР//г ] потоку слоистого

течения в каналах шнека (Таблица 4).

Таблица 4 - Изменение гидравлического сопротивления потоку слоистого течения в каналах шнека при изменении частоты вращения шнека соо = 1,571 Гц;

(Ol = 2,094 Гц; ю2 = юз = ю4 = 2,827 Гц

Двумерная модель Индекс опыта, п/п

jo = 0 jo = l jo = 2 jo = 3 jo = 4

1в ДР/цо ДР/Ц1 ДР/Ц2 ДР/цз ДР/|М

Индекс витка п/п 0 1836 2455 3353 3342 3340

1 1986 2656 3631 3619 3616

2 2438 3262 4473 4455 4451

3 4294 5773 8092 8014 7995

4 5855 7882 11132 11003 10970

5 11921 16085 22949 22620 22528

6 17669 23965 34816 34134 33916

7 21260 29089 42244 40972 40521

б/р 1/(м-сек)

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

Зная величины гидравлического сопротивления (Таблица 4) определили эффективную вязкость масличного материала в процессе отжима с учетом гидростатических давлений, развиваемых шнеком маслоотжимного агрегата, определенных из одномерной модели кинетики отжима на прессе ФП.

Таблица 5 - Распределение гидростатического давления в каналах шнека при изменении частоты вращения шнека соо = 1,571 Гц; сщ = 2,094 Гц;

юг = юз = Ю4 = 2,827 Гц

Одномерная модель Индекс опыта, п/п

jo = 0 jo = l jo = 2 jo = 3 jo = 4

ie Рг.О Ри Рг,2 PU Рг,4

Индекс витка п/п 0 2209 2424 2743 2735 2734

1 2392 2549 2782 2794 2796

2 3248 3169 3020 3122 3136

3 5195 4550 3566 3863 3899

4 10575 8181 4901 5698 5774

5 31465 21230 8900 11415 11534

6 141996 84960 23298 32984 32389

7 4458974 4217379 965432 570566 377842

б/р Па

Используя соотношение АР = — по данным распределения гидростатиче-

ского давления в каналах шнека (Таблица 5) и длине каналов витков (Таблица 1) определили градиент давления в каждом витке.

Таблица 6 - Градиент давления в каналах шнека при изменении частоты вращения шнека юо = 1,571 Гц; Ю1 = 2,094 Гц; юг = юз = Ю4 = 2,827 Гц

ьэ АРо api ар2 АРз ар4

0,595 3710 4072 4608 4593 4592

0,567 323 220 69 104 110

0,663 1291 935 358 495 513

0,661 2948 2091 828 1122 1154

0,625 8612 5813 2136 2937 3002

0,682 30626 19130 5863 8382 8446

0,792 139532 80451 18175 27229 26325

0,764 5652020 5410386 1233493 703830 452286

м Па/м

Зная градиент давления (Таблица 6) определили изменение эффективной вязкости масличного материала в каналах витков шнека в процессе отжима расти-

29

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

тельного масла по соотношению a/j/y = A/J, которое определяет влияние пара-

н

метров прессования на изменение этого показателя.

Таблица 7 - Изменение эффективной вязкости масличного материала в каналах витков шнека в процессе отжима

Двумерная модель Индекс опыта, п/п

jo = 0 jo = l jo = 2 jo = 3 jo = 4

ie ци [Ii,2 [Ii,4

Индекс витка п/п 0 2,02 1,66 1,37 1,37 1,37

1 0,16 0,08 0,02 0,03 0,03

2 0,53 0,29 0,08 0,11 0,12

3 0,69 0,36 0,10 0,14 0,14

4 1,47 0,74 0,19 0,27 0,27

5 2,57 1,19 0,26 0,37 0,37

6 7,90 3,36 0,52 0,80 0,78

7 265,85 185,99 29,20 17,18 11,16

б/р Па-сек

Полученные данные изменения эффективной вязкости масличного материала (Таблица 7) обобщали на основе мультипликативной модели изменения вязкости в зависимости от логистической зависимости вязкости масличного материала (и,) от его масличности (/) и Бингамовской эффективной вязкости от скорости сдвига (у) в канале витка, определенной по уточненной двумерной модели слоистого течения [8] и среднего гидростатического давления (р) на витке:

а,

ау ■ Па ■ сек +

Ъ -р + с -Па

(4)

\ + Ъгеяр{-сг/) ^ ' у

где а^ Ь/, Cf - коэффициенты логистической зависимости эффективной вязкости; ау, Ъу, су - коэффициенты Бингамовской эффективной вязкости. Для определения коэффициентов мультипликативной модели изменения вязкости использовали квадратичную целевую функцию А/, с/, а;, Ьу, с) отклонений изменения эффективной вязкости масличного материала в каналах витков шнека в процессе отжима (Таблица 7) от её расчетного значения, определяемого уравнением (4):

z(af,bf,cf,ar,br,cr)=Yj

I

h= о

(

а„ -Па-сек +

Ъг'Р,

(5)

_1 + Ь/-ехр(-с/-/ио) ^ ' ^

Для расчета коэффициентов мультипликативной модели эффективной вяз кости, определяемых минимумом (5) целевой функции Ъ{а^ Ь/, с/, а7, Ь;, су) необ-

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

ходимо получить оценку скорости сдвига (/,,./„, A/,jlii j ) масличного материала

в каналах шнека. Этот параметр рассчитывали по среднему модулю градиента скорости сдвига скоростного напора (1) в канале на основе потоковых данных Qsife'jo'APPi j)= Qi j п0 уравнению (3) и полученных на основе одномерной модели экструдирования масличного материала в процессе отжима на прессе ФП (Таблица 3) с учетом гидравлических сопротивлений потоку (Таблица 4):

ч \ J I v.,,. к U у, , , д/х.>0)] (б)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

^-т-

ai • я

Результаты расчетов скорости сдвига (6) представлены по виткам масло-отжимного агрегата ФП при изменении частоты вращения шнека соо = 1,571 Гц; coi = 2,094 Гц; юг = соз = Ю4 = 2,827 Гц и различном гидравлическом сопротивлении выпускного устройства пресса (Таблица 8).

Таблица 8 - Изменение средней скорости сдвига масличного материала

в каналах витков шнека в процессе отжима

Двумерная модель Индекс опыта, п/п

jo = 0 jo = l jo = 2 jo = 3 jo = 4

ie Yi,o TU У i,2 y i,3 У i,4

Индекс витка п/п 0 34 46 62 62 62

1 37 49 66 66 66

2 42 56 77 76 76

3 48 65 89 89 89

4 56 75 104 104 103

5 81 109 153 151 151

6 96 130 184 182 181

7 113 153 111 212 211

б/р Гц

Данные изменения средней скорости сдвига масличного материала в каналах витков шнека в процессе отжима (Таблица 8) использовали для расчета коэффициентов мультипликативной модели эффективной вязкости с помощью встроенной функции Minimize РТС Math CAD, которая решает задачу поиска экстремума целевой функции Z(a/, bf.; с/, а;, by, с7).

Результаты и их обсуждение На основе изменений конструктивно-технологических параметров работы маслоотжимного агрегата ФП были установлены коэффициенты мультипликативной модели эффективной вязкости (Таблица 9).

31

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

Таблица 9 - Коэффициенты мультипликативной модели эффективной вязкости масличного материала в каналах витков шнека в процессе отжима

af bf Cf ау Ьу су

0,01037 -0,99995 2,39344хЮ"4 -5,06697х10"3 1,11446х10"4 1,52837

Найденные в результате применения встроенной функции Minimize РТС Math CAD, по поиску экстремума целевой функции Z(a/, bf.; с/, а;, by, с7) коэффициенты мультипликативной модели эффективной вязкости позволили получить феноменологическую модель эффективной вязкости масличного материала в процессе его экструзионной обработки (Таблица 10).

Таблица 10 - Мультипликативная модель эффективной вязкости

масличного материала в каналах витков шнека в процессе отжима

Двумерная модель Индекс опыта, п/п

jo = 0 jo = l jo = 2 jo = 3 jo = 4

ie [lift HU nu 4

Индекс витка п/п 0 2,791 1,993 1,353 1,372 1,375

1 2,869 2,056 1,402 1,425 1,428

2 2,654 1,865 1,226 1,255 1,260

3 2,629 1,779 1,079 1,125 1,132

4 2,931 1,856 0,992 1,067 1,076

5 3,601 1,957 0,753 0,879 0,889

6 10,460 4,735 1,069 1,438 1,432

7 265,852 182,474 27,400 16,625 11,162

б/р Па-сек

Сравнительный анализ данных по изменению эффективной вязкости (Таблица 7) и мультипликативной модели (Таблица 10) показал высокую корреляционную связь (Я = 0,9998) этих величин.

Следовательно, мультипликативная феноменологическая модель вязкости может быть использована для прогнозирования давлений, развиваемых витками шнека в зеерной камере.

Заключение

В результате проведенного исследования установлена возможность использования усредненных интегральных показателей при описании утановивше-гося режима экструдирования масличных материалов. Использование феноменологической модели эффективной вязкости для описания процессов экструдирования вязко-пластичных материалов позволило прогнозировать давление, раз-

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

виваемое витками маслоотжимиого агрегата и перейти в дальнейшем к моделированию кинетики отжима растительного масла на зеерных витках пресса.

Литература:

1. Течение масличного материала в выпускном устройстве пресса / Гукасян A.B. [и др.] // Явления переноса в процессах и аппаратах химических и пищевых производств: материалы II Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2016. С. 146-150.

2. Зависимости для описания теплообмена в слое / Косачев B.C. [и др.] // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2008. №2/3. С. 82-83.

3. Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев B.C. Математическое моделирование процессов сушки и кондиционирования зерна. Потенциалы массоперено-са: монография. Saarbrücken: LAPLAMBERT, 2012. 136 с.

4. Gukasyan A.V. Identification of rheological dependencies of oil material processed in a screw press // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017. T. 8, №10. C. 708-718.

5. Gukasyan A.V., Koshevoy E.P., Kosachev V.S. Two-dimensional mathematical model of oil-bearing materials in extrusion-type transportation over rectangular screw core // Journal of Physics: Conference Series. 2018. T. 1015. C. 032-051.

6. Gukasyan A.V. Simulation of material viscosity upon expression of vegetable oil in extruder // Вюник Нащонально! академп кер1вних кадр1в культури i мистецтв. 2019. №1. С. 103-110.

8. Кошевой Е.П., Гукасян A.B., Косачев B.C. Двумерная модель течения материала в канале шнека с неподвижной крышкой // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018. Т. 80, №1(75). С. 20-24.

Literature:

1. The flow of oilseed material in the exhaust device of the press / Gukasyan A.V. [et al.] // Transport phenomena in processes and apparatuses of chemical and food industries: materials of the II International Scientific and Practical Conference. Voronezh, 2016. P. 146-150.

2. Dependencies for the description of heat transfer in a layer / Kosachev V.S. [et al.] // Proceedings of higher educational institutions. Food technology. 2008. No. 2/3. P. 82-83.

3. Podgorny S.A., Koshevoy E.P., Kosachev V.S. Mathematical modeling of drying and conditioning processes of grain. Mass Transfer Potentials: a monograph. Saarbrücken: LAPLAMBERT, 2012. 136 p.

4. Gukasyan A.V. Identification of rheological dependencies of oil material processed in a screw press // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017. V. 8, No. 10. P. 708-718.

ISSN 2072-0920 NOVYE TEHNOLOGII (MAJKOP). 2019. 4(50)

5. Gukasyan A.V., Koshevoy E.P., Kosachev V.S. Two-dimensional mathematical model of oil-bearing materials in extrusion-type transportation over rectangular screw core // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1015. P. 032-051.

6. Gukasyan A.V. Simulation of material viscosity upon expression of vegetable oil in extruder // News of the National Academy of Sciences of Culture and Mystery. 2019. No l.P. 103-110.

7. Koshevoi E.P., Gukasyan A.V., Kosachev V.S. A two-dimensional model of the flow of material in the curb channel with a fixed cover // Bulletin of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018. V. 80, No. 1(75). P. 20-24.

УДК 664.683.61:664.642 DOI: 10.24411/2072-0920-2019-10403

Демченко B.A., Иванова M.A., Верболоз Е.И., Ерофеев А.В., Нестеренко И. Г. РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОПАРЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕКСОВ

Демченко Вера Артемовна, кандидат технических наук, старший преподаватель факультета пищевой биотехнологии и инженерии Университет ИТМО, Россия E-mail: dem8484@gmail.com

Иванова Марина Александровна, кандидат технических наук, доцент факультета пищевой биотехнологии и инженерии Университет ИТМО, Россия E-mail: mtomz85@mail.ru

Верболоз Елена Игоревна, доктор технических наук, профессор, доцент факультета пищевой биотехнологии и инженерии Университет ИТМО, Россия E-mail: elenaverboloz@mail.ru

Ерофеев Артем Васильевич, магистр 2-го года обучения факультета пищевой биотехнологии и инженерии Университет ИТМО, Россия E-mail: temka2102@gmail.com

Нестеренко Иван Геннадьевич, аспирант 2-го года обучения факультета пищевой биотехнологии и инженерии Университет ИТМО, Россия E-mail: nester93iv@gmail.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.