面向畜牧养殖农作物秸秆双螺杆挤压膨化试验研究

发布时间：2021-03-05 03:55

　　随着我国畜牧业的快速发展,对饲料的需求量急剧增加,急需发展节粮型、非粮型饲料。我国是农业大国,每年农作物秸秆达7亿吨,但因为秸秆含有大量粗纤维和木质素,质地粗糙、坚硬而适口性差,导致家畜对秸秆采食率和消化率较低,影响农作物秸秆作为饲料使用。目前农作物秸秆可以通过螺杆挤压膨化作用,提高秸秆作为饲料利用率,我国秸秆挤压膨化研究才刚起步,对农作物秸秆双螺杆挤压膨化研究很少。针对目前现状,本课题进行面向畜牧养殖农作物秸秆双螺杆挤压膨化试验研究,分析同向啮合双螺杆挤压过程的流动理论,设计双螺杆构型,并进行双螺杆流场分析,再利用设计的双螺杆,用稻秸秆与玉米粉为原料,以挤压膨化产品的外观以及膨化度为评价指标,进行挤压膨化试验,得到稻秸秆添加量为20%下,膨化度最好的工艺参数,为农作物秸秆经双螺杆挤压膨化为饲料提供理论和实际指导。本文分析物料在同向啮合双螺杆中运动规律,通过对柱坐标系下C型空间中物料运动微元分析,建立流体连续性方程和流体纳维-斯托克斯方程,得到圆柱坐标系下物料速度Vr、Vθ、Vz与压强P表达式,得出平均剪切速率方程,最后选择合适指数定律模型,得到粘度表达式,完成同向啮合双螺杆挤压过程的... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１我国农作物秸秆利用现状??Ｆｉｇ．?１－１?ｐｒｅｓｅｎｔ?ｓｉｔｕａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｒｏｐ?ｓｔｒａｗ?ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??

下突然变为常温常压状态，其中游离水分在此压力和温度差下急剧汽化，从而物料中产生气??孔，物料体积膨大几倍到十几倍［２（）］。??如图１－２所示，当物料从加料斗进入机筒内时，借助螺杆的转动产生推力，物料向前输??送，此段称为加料输送段。物料继续向前运动，由于受到机头的阻力作用，逐渐被压实，与??之同时，物料受到强烈搅拌、混合、剪切等作用以及来自机腔的外部加热作用，以致压力和??温度升高，物料开始发生熔融反应，此段称为压缩熔融段。由于螺杆导程逐渐变浅，机筒内??压力和温度继续升高，物料得到蒸煮，出现淀粉糊化现象，组织结构发生改变，最后物料定??

建立挤压过程流动模型。??２．１同向啮合双螺杆挤压过程物料运动分析??如图２－１所示，两螺杆均以顺时针方向旋转，物料进入双螺杆区域，螺杆１进入啮合区??与螺杆２脱离啮合区，此时螺杆１进入啮合区产生推力，同时增大压力，而螺杆２脱离啮合??区使物料运动阻力减小，在此情况下，螺杆１将推送Ｃ型空间内的物料向螺杆２螺槽转移，??在螺杆２的Ｃ型空间内形成新的物料段，接着又在双螺杆下一段中，螺杆２进入啮合区产生??推力，螺杆１脱离啮合区使物料运动阻力减小，循环往复，物料继续向前运动。从宏观上分??析，物料围绕双螺杆成〇〇字形螺旋一直向前运动［２９］。??物料??螺杆２?螺杆１??图２－１双螺杆同向旋转??Ｆｉｇ．２－１?ｔｗｉｎ－ｓｃｒｅｗ?ｒｏｔａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｓａｍｅ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ??２．２同向啮合双螺杆挤压过程的流动模型建立??物料围绕双螺杆成〇〇字形螺旋一直向前运动，从一个Ｃ型腔结构到下一个Ｃ型腔结构，??所以研究同向啮合双螺杆挤压过程的流动模型，需要分析物料在Ｃ型腔结构中的运动关系，??得到物料运动速度表达式

【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆饲料双螺杆挤压膨化技术研发现状及发展趋势[J]. 张静.  农业科技与装备. 2020(04)



本文编号：3064530