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操作参数对小米-豆粕混合物在挤压机内停留时间分布的影响

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食品工业 2010年第3期31卷 82-85页

作者：赵学伟郑州轻工业学院食品与生物工程学院郑州450002

以碳粉为示踪剂采用脉冲响应法研究小米-豆粕复合挤压过程中操作参数以及物料配比对停留时间分布的影响。结果表明,平均停留时间在(46.88～95.44)s之间,泊特数Pe在19.01-45.01之间。提高套筒温度和物料水分,或降低喂料速度使平均停留时... 详细信息

以碳粉为示踪剂采用脉冲响应法研究小米-豆粕复合挤压过程中操作参数以及物料配比对停留时间分布的影响。结果表明,平均停留时间在(46.88～95.44)s之间,泊特数Pe在19.01-45.01之间。提高套筒温度和物料水分,或降低喂料速度使平均停留时间延长、时间分布变宽,套筒温度对平均停留时间及其分布的影响最大。提高套筒温度、物料水分和螺杆转速,或降低喂料速度可以增加物料在挤压机内的混合程度。

关键词：小米豆粕复合挤压停留时间分布

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挤出过程物料停留时间分布的在线测量和模型

合成橡胶工业 2005年第3期28卷 170-173页

作者：王炉钢冯连芳许忠斌顾雪萍王嘉骏浙江大学聚合反应工程国家重点实验室浙江杭州310027

采用荧光检测方法在线测量了同向双螺杆挤出机中物料的停留时间分布(τ),研究了示踪剂浓度和电压信号强度的关系以及螺杆转速(ω)和喂料速率(Q)对双螺杆挤出机τ的影响,比较了多级理想混合(TIS)模型、回流多级理想混合(BFC)模型和双回... 详细信息

采用荧光检测方法在线测量了同向双螺杆挤出机中物料的停留时间分布(τ),研究了示踪剂浓度和电压信号强度的关系以及螺杆转速(ω)和喂料速率(Q)对双螺杆挤出机τ的影响,比较了多级理想混合(TIS)模型、回流多级理想混合(BFC)模型和双回流多级理想混合(DBFC)模型描述该挤出机的符合程度.结果表明,当Q为10.0～16.0 kg/h,ω为60～120 r/min时,示踪剂浓度和电压信号具有线性关系;ω和Q对平均停留时间有显著的影响,对轴向混合强度的影响不明显.BFC模型和DBFC模型适合描述双螺杆挤出机的流动状况,而TIS模型偏差较大.

关键词：双螺杆挤出停留时间分布在线测量模型

豌豆蛋白双螺杆挤压参数对其停留时间分布的影响

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食品科技 2021年第7期46卷 74-80页

作者：金鑫刘少伟高遹宸林绍梁郑国生周英华东理工大学生物工程学院上海200237 华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

豌豆蛋白是制备植物蛋白肉的一种新兴的植物蛋白。以豌豆蛋白作为原料,采用双螺杆高水分挤压技术,利用停留时间分布的原理分析螺杆转速、喂料速度和挤压温度3种挤压参数对物料的影响。随着螺杆转速和喂料速度的增加,物料平均停留时间缩... 详细信息

豌豆蛋白是制备植物蛋白肉的一种新兴的植物蛋白。以豌豆蛋白作为原料,采用双螺杆高水分挤压技术,利用停留时间分布的原理分析螺杆转速、喂料速度和挤压温度3种挤压参数对物料的影响。随着螺杆转速和喂料速度的增加,物料平均停留时间缩短,轴向混合程度减弱,组织化效果变差。豌豆蛋白的组织化需要较高的温度,达到一定温度后,随着挤压温度的增加,物料平均停留时间延长,混合程度增加,组织化效果变好。正交试验结果显示,3种挤压参数对混合程度的影响为喂料速度>挤压温度>螺杆转速,最佳试验条件为螺杆转速300 r/min、喂料速度10 g/min、挤压温度150 ℃。最佳试验条件下的豌豆组织化蛋白的质构与熟牛肉接近,组织化程度也有了明显的提升。

关键词：豌豆蛋白植物蛋白肉组织蛋白停留时间分布

振荡流混合反应器停留时间分布的数值模拟研究

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振荡流混合反应器停留时间分布的数值模拟研究

作者：王彦伟浙江大学

学位级别：硕士

振荡流混合反应器(Oscillatory Flow Reactor，以下简称为OFR)以其优越的性能(良好的质量传递、热量传递，工艺过程容易控制等)正引起人们的广泛关注。以各种不同的方法对它的各种性能的研究已经取得了一些很有价值的成果。作为一种性... 详细信息

振荡流混合反应器(Oscillatory Flow Reactor，以下简称为OFR)以其优越的性能(良好的质量传递、热量传递，工艺过程容易控制等)正引起人们的广泛关注。以各种不同的方法对它的各种性能的研究已经取得了一些很有价值的成果。作为一种性能优良的新型的反应设备，它可以应用到化学工程等很多领域，如粒子的悬浮与分离、絮凝工艺、化工反应器、过滤、生物科学、医药科学等。本文利用CFD方法，对OFR流场中停留时间分布(RTD)进行模拟研究，探讨振荡流混合反应器重要操作参数——振荡雷诺数Reo对RTD的影响。本文的工作主要集中研究在层流流态下，一定净流量的三维OFR流场中示踪粒子停留时间的分布情况，通过后处理获得不同反应器类型(八腔室OFR、四腔室OFR、基本管式反应器、带挡板管式反应器)、不同Reo下RTD曲线，并根据曲线的形状进行定量的分析，建立反应器内混合模式的唯象模型。本文首次实现了三维OFR流场中RTD的模拟，并成功地获得了1000个示踪粒子的RTD曲线。同时针对八腔室和四腔室情况，分别采用了八个和四个带级间返混的串联全混釜唯象模型进行了比较研究，通过对级间返混比的优化调整，对应的唯象模型能够较好地描述OFR的RTD特性，而可调整模型参数——级间返混比的数值随Reo和腔室数目的改变发生显著变化。本文的工作为进一步的研究打下了良好基础。在OFR流场RTD数值模拟的基础上可以进一步进行OFR中化学反应过程的数值模拟研究。

关键词： CFD模拟停留时间分布振荡流混合反应器

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连续搅拌釜流场数值模拟及停留时间分布

连续搅拌釜流场数值模拟及停留时间分布

作者：王兴超哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

搅拌釜以其容易实现自动控制,操作简单,节省人力等诸多优点广泛应用于石油化工,生物制药,环境保护等领域。而对搅拌釜内流体的流动状况进行研究将有益于搅拌釜的优化设计,对指导生产实践具有重要的理论及实际意义。文献报道的该方面的... 详细信息

搅拌釜以其容易实现自动控制,操作简单,节省人力等诸多优点广泛应用于石油化工,生物制药,环境保护等领域。而对搅拌釜内流体的流动状况进行研究将有益于搅拌釜的优化设计,对指导生产实践具有重要的理论及实际意义。文献报道的该方面的研究大多都停留在间歇操作模拟的层面上,且其模拟结果——“流场分布”所对应的实际流体流动状态、流型关联及对反应结果影响分析,尚未见报道。针对这种情况,本文在计算流体力学理论(CFD)的基础上,对连续流动搅拌釜反应器内流体的流场进行了初步的数值模拟,并对连续流动搅拌釜反应器的停留时间分布进行了测定,通过停留时间分布密度函数及方差分析了流体流动状况对反应结果的影响。模拟结果表明:连续流动搅拌釜无论是采用单桨还是双桨,增大搅拌器的转速或进料流量,搅拌釜内流体流动速度也随之增大且搅拌釜内流动速度分布越加均匀;相同的操作条件下,双桨混合效果好于单桨时的效果;加挡板后搅拌釜内流体速度增大且分布更加均匀,釜内死区范围得到进一步减小,实验结果表明:对于直六叶涡轮搅拌桨,搅拌釜内采用双层桨时的σ明显大于采用单层搅拌桨时的σ,特别是在液体流量为60L/h及转速为1200rad/min时,σ从单桨时的0.809增大到双桨时的0.877,σ值增加了8.41%,搅拌釜内的流体流动更加接近于全混流,即新进入搅拌釜的物料粒子与原存的粒子在短时间内更容易达到混合充分。对于需瞬间混合良好的连续发酵等过程可选用高转速操作条件、双桨或多桨的直六叶涡轮搅拌桨搅拌釜反应器。

关键词：连续流动搅拌釜流场数值模拟停留时间分布方差

内构件流化床宽筛分颗粒停留时间分布特性离散模拟

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内构件流化床宽筛分颗粒停留时间分布特性离散模拟

作者：兰斌中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)

学位级别：硕士

颗粒停留时间分布是气固流化床设计的一个关键参数。在许多非催化固相转化过程中,研究者期望将颗粒停留时间与颗粒完全转化时间相匹配以实现不同尺寸颗粒的同步转化。随着计算能力的提高,数值模拟已成为研究颗粒停留时间的重要手段。因... 详细信息

颗粒停留时间分布是气固流化床设计的一个关键参数。在许多非催化固相转化过程中,研究者期望将颗粒停留时间与颗粒完全转化时间相匹配以实现不同尺寸颗粒的同步转化。随着计算能力的提高,数值模拟已成为研究颗粒停留时间的重要手段。因此本文基于GPU(Graphics Processing Unit)大规模并行的粗粒化CFD-DEM(Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method)方法,对连续操作的内构件流化床和相应尺寸的自由床进行了长时间的颗粒停留时间分布离散模拟,主要研究成果如下:考虑到矿物颗粒的非规则性,将球形度这一参数引入曳力系数模型中,推导出了适合于多分散、非球形颗粒的曳力模型。考察了 Ergun-Wen-Yu-Ganser和Di Felice-Ganser曳力模型的预测能力。模拟结果表明:相比Ergun-Wen-Yu-Ganser曳力模型,Di Felice-Ganser模型预测的全床压降和颗粒停留时间和实验结果吻合得更好。模拟了多分散系统颗粒的停留时间,发现对于同一粒径分布,3种和5种颗粒的平均停留时间(Meanresidencetime,MRT)比单一尺寸颗粒更长,三粒径和五粒径系统最粗与最细颗粒MRT之比分别约为2和3。流化床放大是化学工程的一个巨大挑战。通过对不同尺寸(长度)流化床的离散模拟发现,当纵向挡板数量不变时,流化床越长,挡板间距越长,每个舱室内气相浓度随径向位置的波动越大。当舱室宽度不变时,流化床越长,挡板数量越多,此时每个舱室内气相浓度随径向位置变化不大。因此可以设置更多间距相同的纵向挡板使得舱室变窄,以达到抑制气泡变大,减小返混,提高气固接触的效果。此外,随着流化床长度的增加:颗粒RTD(Residence time distribution)峰值降低,分布变宽,长拖尾现象更加明显;MRT变长,挡板数量增多时,不同粒径颗粒MRT之间的差异变大。

关键词：流态化多分散停留时间分布离散模拟放大效应

釜式反应器停留时间分布的测定及其与反应转化率的关系

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石油大学学报（自然科学版） 1990年第6期14卷 94-101页

作者：苏君雅齐选良炼制系

采用脉冲法测定了蔗糖水解反应在连续搅拌釜式反应器内的停留时间分布,求得了停留时间分布密度函数E(t)、平均停留时间以及模型参数。由E(t)直接计算出的反应转化率与实际测出的转化率相当吻合。这表明,通过停留时间分布密度函数E(t)直... 详细信息

采用脉冲法测定了蔗糖水解反应在连续搅拌釜式反应器内的停留时间分布,求得了停留时间分布密度函数E(t)、平均停留时间以及模型参数。由E(t)直接计算出的反应转化率与实际测出的转化率相当吻合。这表明,通过停留时间分布密度函数E(t)直接求算反应转化率是可行的。

关键词：釜式反应器停留时间分布转化率

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浮选机内矿浆停留时间分布研究

有色金属（选矿部分） 2020年第4期 100-104页

作者：袁琳阳卢世杰朱圣林张明吴来生陈飞飞北京矿冶科技集团有限公司北京100160 北矿机电科技有限责任公司北京100160 江西铜业集团有限公司德兴铜矿江西德兴334200

矿浆在浮选机的停留时间是浮选回路的重要参数,研究矿浆停留时间有利于了解浮选机内的流动特性、搅拌混合程度,能指导浮选机的操作,优化浮选机的设计。以实验室30L浮选机为研究对象,运用实验流体力学方法对30L浮选机液相进行停留时间分... 详细信息

矿浆在浮选机的停留时间是浮选回路的重要参数,研究矿浆停留时间有利于了解浮选机内的流动特性、搅拌混合程度,能指导浮选机的操作,优化浮选机的设计。以实验室30L浮选机为研究对象,运用实验流体力学方法对30L浮选机液相进行停留时间分布研究,试验采用刺激响应法,得到了浮选机的停留时间分布,与理想停留时间进行了对比;运用双参数模型对试验处理分析,研究了槽体内的短路和死区的概率及短路和死区在浮选机中出现的区域。结果表明试验的平均停留时间与理想平均停留时间相差很小,短路和死区的概率分别为5.6%和2.7%。

关键词：浮选机停留时间分布双参数模型试验研究仿真研究

挤出过程停留时间分布影响因素之间的交互作用

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合成橡胶工业 2006年第5期29卷 335-338页

作者：宋晓波许忠斌张先明冯连芳浙江大学化学工程与生物工程学系聚合反应工程国家重点实验室浙江杭州310027

应用全析因设计方法,研究了捏合块角度、比产率(喂料速率/螺杆转速)和螺杆转速对双螺杆挤出机机筒不同位置的延迟时间和平均停留时间的影响,考察了各因素之间的交互作用。结果表明,在所选取的操作条件下,螺杆转速对延迟时间和平均停留... 详细信息

应用全析因设计方法,研究了捏合块角度、比产率(喂料速率/螺杆转速)和螺杆转速对双螺杆挤出机机筒不同位置的延迟时间和平均停留时间的影响,考察了各因素之间的交互作用。结果表明,在所选取的操作条件下,螺杆转速对延迟时间和平均停留时间的影响最大,捏合块角度与比产率的影响程度相近。3因素两两交互作用对延迟时间的影响程度由大到小依次为捏合块角度与比产率、螺杆转速与比产率、捏合块角度与螺杆转速;对平均停留时间的影响由大到小依次为比产率与螺杆转速、捏合块角度与比产率、捏合块角度与螺杆转速。3因素3阶交互作用对平均停留时间的影响比较显著。

关键词：全析因设计双螺杆挤出机延迟时间停留时间分布交互作用