شبیه سازی جریان سیال غیرنیوتنی در یک اکسترودر تک ماردون و کاربرد آن در صنعت غذا

در این تحقیق رفتار یک سیال غیر نیوتنی در داخل یک اکسترودر تک ماردون مورد تجزیه و تحلیل عددی قرار گرفته شده تا بتوان پروفیل سرعت ، گرادیان حرارت ، توزیع فشار و دیگر متغیرهای موثر در فرایند اکستروژن را بدستآورد. رفتار دینامیکی سیال را می توان با معادلات ناویر استوکس توصیف نمود . در فرایند اکستروژن که از ترکیب چندین عملیات واحد شامل اختلاط، پخت، خمیر کردن، برش و شکل دهی و قالب زنی تشکیل گردیده است ، موادخام با ماهیت سیال غیر نیوتنی، تحت فشار از میان یک نازل با قالب عبور داده می شود و نواری از محصول با یک شکل خاص را تولید می نماید. مواد اکسترود شده بسیار ویسکوز می باشد و در نتیجه می توان جریان سبال را آرام درنظر گرفت. در حالت کلی، معادله حرکت را می توان در فرم دقیق آن بصورت یک رابطه سه بعدی بین اجزاء تنش،نرخ برش و سرعت و مشتق آن نوشت. با انجام این کار، رئولوژی سیال در نظر گرفته نم یشود. در عمل لازم است که معادلات حرکت با در نظر گرفتن مدل رئولوژیکی سیال بصورت اختصاصی نوشته شوند و لازم است که فرضیات ونتایج حاصل از فرض نوع رئولوژی مشخص گردد. از این فرآیند جهت تولید محصولاتی از قبیل تولید انواع تنقلات ، غلات چاشت ، غذای حیوانات وانواع دیگری از غذاها استفاده می گردد. با توجه به مشخص شدن نقش فرآیند اکستروژن و اهمیت آن در تولید محصولات غذایی، مدلسازی این فرآیند برای اکسترودر تک ماردون مورد بررسی قرار خواهد گرفت .

کلیدواژه ها:

سیال غیرنیوتنی ، اکسترودر تک ماردون ، رئولوژی سیال ، معادلات ناویراستوکس