Моделирование процесса шнек-прессового отжима масла из бинарной смеси с учетом нелинейных характеристик материала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, кандидат наук Петров, Илья Андреевич

• Петров, Илья Андреевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Петров, Илья Андреевич

Содержание

Введение

1. Глава 1. Обзор литературы

2. Глава 2. Описание развернутого канала шнека с изменяющейся по длине геометрией

2.1 Определение геометрии развернутого канала шнека

2.2 Выводы

3. Глава 3. Модель утечек в радиальных зазорах одношнековых экструдеров

3.1 Постановка задачи течения материала в одношнековом экструдере с учетом тепломассопереноса в зазоре между корпусом и шнеком

3.2 Изотермическая модель утечек в зазоре одношнекового экструдера

3.3 Неизотермическая модель утечек в зазоре одношнекового экструдера

3.4 Система уравнений по аксиальной координате. Уравнения в безразмерных величинах

3.5 Численное решение системы

3.6 Моделирование напорно-расходных характеристик в шнеках с различной геометрией в изотермическом случае

3.7 Определение влияния массопереноса в зазоре на характеристики шнека в неизотермическом режиме на примере переработки рапса

3.8 Проверка адекватности модели

3.9 Выводы

4. Глава 4. Экспериментальное определение свойств экструдата рапса

4.1 Определение вязкости экструдата рапса

4.2 Методика проведения эксперимента по определению коэффициента проницаемости экструдата рапса

4.3 Выводы

5. Модель шнек прессового отжима

5.1 Постановка задачи течения смеси с относительным движением компонент. Полные уравнения модели в случае трехмерного течения

5.2 Упрощенная модель течения в шнек прессе. Уравнения в интегральных характеристиках

5.3 Численное решение системы

5.4 Общие закономерности модели

5.5 Численный эксперимент по определению влияния конструктивных и технологических параметров шнек прессана процесс отжима

5.6 Проверка адекватности модели

5.7 Выводы

6. Заключение

7. Литература

8. Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование процесса шнек-прессового отжима масла из бинарной смеси с учетом нелинейных характеристик материала»

Введение

Актуальность темы исследования. Одним из направлений переработки биополимеров на пшековых экструдерах является получение растительных масел для использования их в качестве пищевых продуктов либо в качестве сырья для дальнейшего производства дизельного топлива. При производстве топлива в основном используются рапсовое, подсолнечное, соевое и пальмовое масла. Рапсовое масло занимает лидирующую позицию в качестве сырья для биодизеля, это обусловлено относительно низкой скоростью окисления, что объясняется небольшим содержанием йода [63]. Кроме того, рапсовое масло обладает лучшей текучестью при низких температурах по сравнению, например, с пальмовым маслом [15, 63]. Технология получения рапсового масла состоит из нескольких этапов, основными из которых являются: очистка семян рапса, их измельчение и отжим. Отжим масла производится на пшековых прессах представляющих собой одношнековый экструдер, корпус которого на некоторой части длины (или на всей длине) набирается из параллельных пластин образующих мельчайшие отверстия. Часть корпуса, набранная из пластин, называется зеерной камерой. Принцип работы шнекового пресса иллюстрируется рисунком 1. Перерабатываемый материал продвигается шнеком внутри зеерной камеры, на выходе которой имеется головка, оказывающая сопротивление свободному продвижению материала. В результате этого в материале развивается давление, возрастающее по длине шнекового пресса. Под действием разницы давлений внутри и снаружи зеерной камеры происходит фильтрация масла сквозь массив экструдата рапса и мельчайшие отверстия в камере. В процессе экструзии происходит дополнительное разрушение семян рапса с высвобождением масла. Одним из механизмов разрушения является сильный сдвиг, имеющий место в зазоре между гребнем шнека и внутренней поверхностью корпуса. Стоит отметить, что в реалиях зазор существует всегда, но наличие больших зазоров считается нежелательным, ввиду того, что перетекание материала в зазоре приводит к снижению производительности экструдера.

1Л

Напорная часть

¡¡Л;,;:,... ШЫ-.-.^ ¡::>> ;

«Л I I" ^ '

Головка

■1Ш

Рис. 1. Принцип работы шнекового пресса

Проблема теоретического описания процесса шнек-прессового отжима в настоящее время разработана недостаточно. Ввиду этого затруднен выбор оптимальных технологических параметров процесса и конструктивных параметров шнек-пресса. На практике выбор оптимальных режимов осуществляется исходя из экспериментальных моделей и на основании предыдущего опыта использования данной технологии.

Рассматривая теоретические модели, следует отметить, что определяющие дифференциальные уравнения процесса отжима известны еще с 50х годов прошлого века и с тех пор не менялись, однако их решения найдены для простейших случаев, в которых не учитываются реальные свойства перерабатываемого материала. В частности при отжиме масла существенно и нелинейно изменяются вязкость и проницаемость экструдатарапса, что оказывает влияние на процесс отжима в целом. В существующих же теоретических моделях данные параметры принимаются константами.

Цель исследования. Общая цель работы состоит в разработке математической модели шнек-прессового отжима, позволяющей определить наилучшие технологические параметры процесса и конструктивные параметры шнекового пресса с учетом нелинейного изменения свойств перерабатываемого материала в процессе отжима масла.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие частные задачи:

1. Построение алгоритма развертки на плоскость винтового канала шнека с изменяющейся геометрией.

2. Построение модели течения материала в канале шнека с линейно изменяющейся по длине геометрией с учетом тепломассопереноса в радиальном зазоре между гребнем шнека и внутренней поверхностью корпуса в терминах интегральных характеристик. Разработка алгоритма численного решения уравнений модели.

3. Выбор геометрии шнек-пресса на основании моделирования процесса экструзии с учетом влияния радиальных зазоров на его напорностъ.

4. Экспериментальное определение изменения фильтрационных и вязкостных свойств экструдата рапса в процессе отжима масла.

5. Построение модели шнек-прессового отжима на основе связанных задач фильтрации жидкости сквозь пористую среду и течения вязкой несжимаемой смеси в экструдере.

6. Разработка программного обеспечения для численного решения уравнений модели отжима.

7. Проведение численного эксперимента с целью определения влияния конструктивных параметров шнек-пресса на эффективность процесса отжима и выбора наилучших технологических параметров.

Объект исследования. Процесс шнек-прессового отжима маслосодержащего материала растительного происхождения.

Предмет исследования. В качестве предметов исследования были приняты:

1. Напорно-расходные характеристики (НРХ) шнеков и влияние зазора между гребнем винта шнека на НРХ шнеков.

2. Изменение фильтрационных и вязкостных свойств экструдата рапса в процессе отжима.

3. Зависимости выходных параметров процесса отжима (производительность по маслу, энергоемкость процесса, остаточное содержание масла) от технологических (скорость вращения шнека, сопротивление головки) и конструктивных (геометрия шнека) параметров.

Методы исследования. В ходе исследования применялись методы механики сплошных сред, численного решения дифференциальных уравнений, методы планирования эксперимента, экспериментальные методы определения свойств экструдата рапса.

Научную новизну работы составляют:

1. Модель тепломассопереноса в радиальном зазоре между внутренней поверхностью корпуса экструдера и шнеком с линейно изменяющейся по длине геометрией. В рамках модели перетекание жидкости через реборду шнека приводит к изменению секундного объемного расхода жидкости по каналу шнека, определяющему градиент давления, который в свою очередь задает интенсивность перетекания. Поток утечек, таким образом, представляет собой распределенную по длине шнека пространственную обратную связь. Модель позволила выбрать геометрию шнека, обеспечивающего необходимую напорность шнека при наличии технологических радиальных зазоров.

2. Новая модель шнек-прессового отжимамасла, особенностью которой является учет нелинейного изменения коэффициента проницаемости и вязкости экструдата рапса с изменением массовой концентрации масла, уровня давления и температуры.

3. Результаты моделирования процесса отжима с учетом нелинейного изменения свойств материала. На основании результатов моделирования предложены зависимости, позволяющие осуществлять выбор конструктивных и технологических параметров процесса отжима.

4. Новый метод определения изменения коэффициента проницаемости пластически деформируемого пористого материала в процессе отжима жидкой фракции. Получены экспериментальные данные по изменению коэффициента проницаемости экструдата рапса от массового содержания масла и уровня давления. Установлено, что изменение массовой концентрации в узком диапазоне (0,45 - 0,23) приводит к уменьшению коэффициента проницаемости на полтора-два десятичных порядка в зависимости от уровня приложенного давления.

Практическую ценность имеют:

1. Математическая модель утечек в зазоре, позволяющая рассчитывать НРХ шнеков без построения их сложной геометрии и сеток.

2. Программный комплекс для расчета режимов пресс-шнекового отжима «SqPolySolve» (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2013610385), предназначенный для определения производительности шнековых прессов по маслу, энергоемкости отжима и остаточной концентрации масла в жмыхе.

3. Новая методика экспериментального определения коэффициента проницаемости пластически деформируемой пористой среды.

4. Результаты экспериментального определения изменения фильтрационных и вязкостных свойств экструдата рапса в процессе отжима.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель течения ньютоновской несжимаемой жидкости в одношнековом экструдере с линейно изменяющейся по длине геометрией шнека, учитывающая тепломассоперенос в зазоре между гребнем шнека и внутренней поверхностью корпуса.

2. Математическая модель шнек-прессового отжима масла в терминах интегральных характеристик, особенностью которой является учет нелинейного изменения коэффициента фильтрации и вязкости экструдата рапса с изменением массовой концентрации масла, уровня давления и температуры.

3. Результаты моделирования процесса отжима рапса с учетом экспериментально найденных свойств материала, позволяющие осуществлять выбор конструктивных и технологических параметров процесса.

4. Метод определения изменения коэффициента проницаемости пластически деформируемой пористой среды в процессе отжима жидкой фракции.

5. Результаты экспериментального определения изменения фильтрационных и вязкостных свойств экструдата рапса в процессе отжима масла.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на конференциях: ХУП Зимняя школа по механике сплошных сред.

»

ИМСС УрО РАН, Пермь, 2011; XX Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Математическое моделирование в естественных науках», Пермь, 2011; «Material Methods and Technologies», Bulgaria, 2012; «Инновации в авиационной промышленности», Пермь, 2012, а также на семинарах Института механики сплошных сред и Пермского национального исследовательского политехнического университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ в журналах и сборниках конференций из них 5 работ в журналах из списка ВАК [52-54, 57-58] и 1 работа в зарубежном рецензируемом журнале [93].

Участие в проектах. Получены научные результаты в рамках проектов финансируемых РФФИ: Грант РФФИ 10-08-96069 «Моделирование отжима жидкости в процессе экструзионной переработки биополимеров на основании расчета течения двухкомпонентных сред»; Грант РФФИ 13-08-96006-р_урал_а "Теоретические и экспериментальные аспекты движения жидкостей через пластически деформируемые пористые среды в приложении к процессу шнек-прессового отжима масличных культур"

Структура работы. Диссертация содержит последовательное решение поставленных задач и состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа содержит 149 листов, 64 рисунка, 11 таблиц, 3 страницы приложения. Библиография содержит 101 наименование.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы частные задачи и новые научные результаты.

В первой главе рассматривается современное состояние теории течения жидкости в шнеках, а также состояние теории шнекового отжима.

Во второй главе приведен алгоритм определения геометрических параметров развернутого на плоскость канала шнека с медленно изменяющейся по длине геометрией.

В третьей главе на основе известной модели с параллельными пластинами, построена новая модель течения линейной несжимаемой жидкости в шнеке с учетом перетекания жидкости через реборду шнека. Предложен алгоритм численного решения модельных уравнений, содержащих отклонение аргумента. Проведено моделирование течения в шнеках с различной геометрией и определено влияние зазора на характеристики течения и напорно-расходные характеристики (НРХ) шнека. Получено выражение, связывающее относительную высоту зазора с потерей напорности цилиндрическим шнеком, а также выражение для нахождения сечения с нулевым градиентом в шнеках с линейно изменяющейся геометрией. На основании результатов моделирования выбрана конструкция шнека с наименьшей чувствительностью к зазору, которая далее используется для моделирования процесса шнек-прессового отжима.

В четвертой главе описаны два эксперимента. В первом определяется вязкость экструдата рапса при различных скоростях сдвига, массовых содержаниях масла и температурах. Во втором эксперименте определяется зависимость коэффициента проницаемости рапса от массового содержания масла и уровня прикладываемого давления.

В пятой главе представлена модель шнек-прессового отжима в интегральных характеристиках. С учетом полученных в главе 4 зависимостей для вязкости и коэффициента проницаемости экструдата рапса, проведено моделирование процесса отжима при различных скоростях сдвига. Представлены общие закономерности построенной модели, определено влияние технологических параметров на процесс отжима. Кроме того, с использованием модели проведен численный эксперимент, на основании которого установлено влияние конструктивных параметров шнек пресса на возможности процесса отжима. Найдены уравнения регрессии, позволяющие определить это влияние и осуществить выбор наилучших параметров шнековых прессов.

Глава 1. Современное состояние проблемы шнек прессового отжима

Технология шнековой экструзии давно зарекомендовала себя как один из широко распространенных способов переработки растительного сырья. Можно выделить два направления использования шнековых экструдеров в этой области, а именно: переработка грубых растительных волокон с целью получения готовых диетических пищевых продуктов и получение растительных масел, представляющих ценность в качестве пищевого продукта и сырья для производства биологического дизельного топлива (биодизеля).

В процессе шнековой экструзии перерабатываемый биополимер подвергается воздействию комплекса факторов, таких как высокое давление, температура, сдвиг, обуславливающих изменение механических свойств сырья и его химического состава [1, 3, 6 - 8, 11, 40, 61 - 63]. Для успешного использования технологии необходимо определить и описать закономерности в процессах, происходящих с материалом при экструзии, что непросто, ввиду сложности физических и химических свойств биополимеров.

Исследования изменения химического состава сырья в процессе экструзии производятся исключительно экспериментальным путем. Основные результаты в этом направлении представлены в работах [69, 78, 81, 83, 89, 94, 96 - 98]. В частности, в работах Игес^ску с помощью электронной микроскопии исследованы механические и потребительские свойства (к последним относятся, например, пористость и хрустящесть) экструдата кукурузной муки и овса с добавлением гороховой шелухи, являющейся ценным источником клетчатки. Для различного содержания влаги указаны предельные содержания шелухи, при которых возможен устойчивый процесс экструзии.

Эксперименты, описанные в [40, 83, 85, 89, 94, 100] выявили изменения в аминокислотном составе продуктов, а также в микрофлоре присутствующей в сырье. Стоит отметить, что определение химического состава перерабатываемого

сырья до и после процесса экструзии составляет предмет подавляющей части исследований, публикуемых в литературе и относящихся к экструзии. К таким работам, также можно отнести определение свойств растительных масел после их отжима на шнек прессе. Подробно эти вопросы освящены в работах [4, 28, 40, 61 -63].

С другой стороны, вопросы изменения химического состава биополимера, уступают по значимости проблемам моделирования механических свойств материала и течения сырья в канале шнека при получении растительных масел для производства биодизеля, так как эти процессы определяют производительность метода и себестоимость конечного продукта.

Ввиду ограниченности мировых запасов ископаемого топлива проблема производства альтернативных энергоносителей является приоритетной задачей ученых и инженеров. Одним из альтернативных видов топлива является биодизель, производимый, в частности, из рапсового масла. Некоторые вопросы технологии производства и использования биодизеля, такие как способы очистки, выбор способов отжима масла, определение смазочных свойств биотоплива и т.д. освещены в статьях [1, 12 - 15, 37]. К настоящему моменту диссертация [63] является наиболее современной и полной работой по данной тематике. В [63] представлен анализ эффективности современных методов экспрессии масла. К основным методам относятся горячий отжим, холодный отжим, экстракция, существуют также и комбинации указанных методов. Метод холодного отжима, разработанный специально для получения биодизеля, заключается в однократном прессовании измельченного рапса в шнек прессе без специального подогрева [63]. Согласно [61 - 63] этот метод отжима помимо таких достоинств как, простота и высокое качество жмыха, имеет недостаток, заключающийся в высоком остаточном содержании масла, что обуславливает необходимость переработки большего количества сырья для получения некоторого количества продукта. Кроме того все методы нуждаются в предварительной подготовке семян рапса, заключающейся в очистке исходного сырья с дальнейшим его механическим

разрушением. При этом не учтено, что экструзия рапса является самостоятельным способом разрушения его структуры с высвобождением масла. Таким образом, возможности метода холодного отжима рапсового масла как минимум не оценены полностью.

Относительно низкая эффективность шнек-прессового отжима является, отчасти, результатом плохой изученности закономерностей лежащих в его основе. Несмотря на широкое применение метода, в литературе практически отсутствуют адекватные теоретические модели процесса. Большинство же представленных моделей основываются на эксперименте. В рамках экспериментального подхода производится серия опытов по отжиму масла на шнековых прессах различной конструкции и при разных режимах. Для каждого сочетания конструкций и режимов измеряются интересующие параметры процесса и на основании измеренных величин методами математической статистики находятся коэффициенты уравнений регрессии [2, 68]. Найденные уравнения приблизительно описывают зависимость «выходных» параметров процесса отжима (например, производительность по маслу, расход энергии и т.д.) от конструктивных параметров шнекового пресса и технологических параметров процесса. Новые результаты в данном направлении представлены в работах [7, 15, 17, 19, 20, 22, 23, 29 - 31]. Недостатком экспериментального подхода является то, что получаемые на его основе уравнения неприменимы для широкого диапазона изменения входящих в них величин, а также не отражают в явном виде закономерностей, лежащих в основе процесса. В то же время использование теоретических моделей, которые лишены указанных недостатков, представляется затруднительным ввиду сложности уравнений, описывающих процесс и изменения, происходящие со свойствами материала при отжиме.

При построении теоретической модели шнекового отжима должны быть рассмотрены, как минимум, две самостоятельные задачи. Первая задача заключается в описании процесса течения материала в экструдере. Вторая задача

состоит в описании собственно отжима, т.е. относительного движения компонент перерабатываемой смеси с выходом жидкой фазы за границы канала шнека.

Классический подход к моделированию течения в одношнековых экструдерах сводится к описанию течения в развернутом на плоскость или цилиндрическом шнеке. Определяющими соотношениями являются уравнения Навье Стокса, реологические уравнения жидкости, уравнения баланса тепла с учетом вязкой диссипации и теплообмена со стенками цилиндра, а также уравнение состояния в случае сжимаемой жидкости. Указанные определяющие соотношения имеют вид:

p[f+(^] = V<r, (1.1)

о- = (-Р - / + 2цО, (1.2)

^ + V(pv) = 0, (1.3)

Рср f + рср (0)Т = V(AVT) + <т: D, (1.4)

li = F{P,D,T). (1.5)

В уравнениях (1.1)-(1.5) р - плотность материала; ср - удельная теплоемкость материала; v,P,T - соответственно поля скорости, давления и температуры материала; a,D - тензоры напряжений и скоростей деформаций.

Вопрос течения материала в экструдере хорошо разработан, существует достаточное количество моделей этого процесса, в основе которых лежат уравнения (1.1)-(1.5). Отметим, что первые модели были получены в 20х годах прошлого века, их обобщение с детальным рассмотрением процессов экструзии можно найти в работах уже 50х годов. В [87] рассматривалось течение ньютоновских жидкостей в одношнековых экструдерах с применением принципа суперпозиции ненапорного течения куэтта и противоположного ему течения пуазейля. Теоретически получены напорно-расходные характеристики

цилиндрических шнеков. Таким образом, уже в первых работах по экструзии сформировалось современное представление о течении как совокупности прямого потока, вызванного действием винта и противоположного ему потока материала обусловленного противодавлением со стороны головки. Дальнейшее развитие теория одношнековых экструдеров нашла в работах [99, 101], в которых использован метод обращения движения и модель с параллельными пластинами. Течение в экструдере рассматривается как течение в шнеке, канал которого развернут на плоскость. Шнек при этом неподвижен, а двигается внутренняя поверхность цилиндра. Обращение движение позволило вывести из рассмотрения переносное вращательное движение жидкости вместе со шнеком, не приводящее к переносу массы и тепла вдоль его оси. В этих работах также приводится анализ ошибок, вносимых использованием модели с параллельными пластинами. Отметим, что данная модель является актуальной и ныне и широко используется для шнеков, глубина нарезки канала которых существенно меньше диаметра. В противном случае используется цилиндрическая модель винтового канала [71, 72].

В 50-60х годах прошлого века в связи с появлением термопластичных полимеров и необходимостью их переработки, развитие теории шнековой экструзии пошло по пути учета реологических свойств неньютоновских жидкостей и обобщения, ранее полученных моделей, на этот случай. Одной из наиболее полных монографий посвященных переработке нелинейных полимеров с помощью шнековых экструдеров и включающей в себя результаты исследований проведенных с 1960 по 1996 годы является [72].

В настоящее время анализ неизотермических течений и течений нелинейных полимеров производится сеточными методами в коммерческих программах, к числу которых относятся, например, ANSYS CFX, Fluent, Flow Vision и другие. Несмотря на существование этих программ, не исчезает интерес к упрощенным аналитическим моделям (например, моделям в интегральных характеристиках). Это обусловлено высокой стоимостью коммерческих пакетов и

их требовательностью к мощности аппаратной платформы, на которой производятся вычисления, а также относительно большими затратами времени на подготовку задачи к решению (например, построению геометрии расчетной области и сетки). Упрощенные аналитические модели напротив позволяют качественно описывать процессы и относительно быстро и дешево производить необходимые расчеты.

Последние годы большое внимание уделяется визуализации течений в шнеке, в частности методами магнитной ядерной томографии. Визуализация течений позволяет оценить реальное время пребывания материала в экструдере, что немаловажно учитывая химические превращения в материале под действием температуры. Новые результаты данного направления исследований представлены в [79, 84, 91, 92]. В частности в [91-92] определены статистические распределения времени пребывания материала в экструдере.

Одним из направлений теории шнековых машин актуальным для решения задач шнек-прессового отжима является влияние радиальных зазоров на рабочие характеристики установки. Известно, что в реальных условиях между гребнем реборды шнека и внутренней поверхностью цилиндра всегда существует радиальный зазор, в котором может происходить перетекание жидкости [52, 54, 55, 71, 72]. Из практики известно, что в большинстве случаев влияние зазора негативно сказывается на характеристиках процесса, в частности, снижением производительности и срыву устойчивого процесса экструзии. Особенно актуальна эта проблема при переработке абразивных материалов, когда износ шнека и увеличение зазора происходят достаточно быстро [59, 60,71 - 73].

С другой стороны, в некоторых случаях зазор выполняется специально с целью выравнивания температур смеси или гомогенизации ее компонентов [64, 71-73, 88, 90, 99]. Также зазор специально выполняется над ребордой двухзаходных шнеков для плавления полимеров. В [88], например, приводятся конструкции таких шнеков, зазор в которых используется для перемещения расплава полимера из канала с твердой пробкой в канал с жидкостью. Зазор там

выполняется большим специально, чтобы снизить диссипацию и перегрев материала в нем. В работах [90, 99] приводятся примеры конструкций таких шнеков с расчетами эффективности плавления.

Известно, что при переработке полимеров на внутреннюю поверхность цилиндра наносятся специальные рифления, чтобы предотвратить проскальзывание материала на корпусе. Подобные рифления увеличивают высоту зазора и могут способствовать снижению напорности шнека. Кроме того, применительно к процессу отжима масла наличие радиальных зазоров в напорной зоне установки для отжима, т.е. там, где отжим масла не происходит, может способствовать до-разрушению экструдата рапса и более полному высвобождению масла. Разрушение может происходить в зазоре, ввиду того что скорость сдвига в нем значительно больше, чем в канале. Другим механизмом может являться увеличение времени пребывания материала в напорной зоне за счет обратного течения в зазоре. Подобные эффекты, разумеется, будут иметь место только в том случае, если высота зазора достаточно велика, чтобы течение растительного сырья в нем вообще могло происходить. Чрезмерно большие зазоры чреваты потерей напорности и недостаточным давлением отжима. Все это создает необходимость учета влияния высоты зазора на процесс.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Петров, Илья Андреевич, 2013 год

Литература.

1. Аблаев, А.Р. Производство и применение биодизеля: Справочное пособие / А.Р. Аблаев и др.-М.: АПК и ПРО, 2006.- 80с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер и др.-М.: «Наука», 1976.-279с.

3. Бао-Чжи-Цюань. Исследование кинетики экстрагирования питательных веществ из сои: Дисс. канд. тех. наук. / Бао-Чжи-Цюань.-JI., ЛТИ им. Ленсовета, 1955.

4. Барам, A.A. Физико-химические основы технологии извлечения веществ из пористых тел / A.A. Барам // Химическая промышленность.- 1964.-№2.- С.62-68.

5. Басниев, К.С., Подземная гидромеханика / К.С. Басниев, И.М. Кочина, В.М. Максимов.-М.: «Недра», 1993.-416с.

6. Белобородов, В.В. Изучение механизма процесса экстракции растительных масел: Дисс. канд тех. наук / В.В. Белобородов.-Л., 1957.

7. Белобородов В.В. Основные процессы производства растительных масел / В.В. Белобородов.-М.: Пищевая промышленность, 1966.-480с.

8. Белобородов, В.В. Структура экстрагируемого материала как один из определяющих факторов эффективности процесса экстракции /В.В. Белобородов //МЖП.- 1957, №5.- С.13-17.

9. Бернхардт, Э. Переработка термопластичных материалов / Э. Бернхардт.-М.: Изд-во Хим. лит., 1962.-745с.

10. Вознесенский, В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А. Вознесенский.-М.: «Финансы и статистика», 1981.-263 с.

11. Гавриленко, И.В. Оборудование для производства растительных масел / И.В. Гавриленко.-М.: Пищевая промышленность, 1972.

12. Гаврилова, В.А. Перспективы и реальность использования масел растительного происхождения в качестве биотоплива / В.А. Гаврилова и др. // Масложировая промышленность - 2005.- №4.-С.15-17.

13. Голдовский, A.M. Теоретические основы производства растительных масел/A.M. Голдовский.-М.: Пищепромиздат, 1958.-446с.

14. Зарембо, Г.В. Современные конструкции шнековых прессов непрерывного действия для производства растительных масел / Г.В. Зарембо—М.: Пищевая промышленность. ЦИНТИПищепром, 1960.

15. Зарембо-Рацевич, Г.В. Исследования процесса отжима растительных масел в шнековых прессах: Автореф. дис. канд. тех. наук / Г.В. Зарембо -Краснодар, ВНИИ жиров, 1962.-11с.

16. Зубкова, Т. М. Параметрический синтез технологических объектов с использованием программных средств / Т.М. Зубкова // Вестник ОГУ.-2006.-№5.-С. 150-157.

17. Зубкова, Т. М. Влияние геометрических параметров шнека на производительность экструдера при экструдировании масличного сырья / Т.М. Зубкова // Научно-технический прогресс в животноводстве — стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции на период до 2020 г.: сборник научных трудов. Т. 20. Ч. З.-ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемия, 2009. -С. 68-73.

18. Зубкова, Т. М. Использование вычислительного эксперимента для проведения векторной оптимизации конструктивных параметров технологических объектов / Т. М. Зубкова // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике: материалы VII всероссийской научно-практической конференции (с международным участием). - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2008. - С. 87-91.

19. Зубкова, Т. М. Использования вычислительного эксперимента для анализа технико-экономических показателей процесса экструдирования масличного сырья / Т.М. Зубкова // Компьютерная интеграция производства и

ИПИ-технологии: сборник материалов четвертой Всероссийской научно-практической конференции. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009- С. 487-489.

20. Зубкова, Т. М. Математическое моделирование процесса экструдирования с оттоком жидкой фазы / Т.М. Зубкова // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике: материалы VIII всероссийской научно-практической конференции (с международным участием). - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. - С. 95-96.

21. Зубкова, Т. М. Экспериментальные исследования работы экструдера с переменным шагом шнека при обработке семян рапса / Т.М. Зубкова // Сборник научных трудов. Т. 21. Ч. 3, РАСХН ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии. -Подольск, 2010. - С. 61-65.

22. Карташов, JI. П. Исследование влияния геометрических параметров шнека на производительность экструдера при экструдировании семян рапса / Л.П. Карташов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2010. — №4.-С. 70-72.

23. Карташов, JI. П. Совершенствование конструкции пресс-экструдера для отжима масла из семян рапса / Л.П. Карташов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2011- № 4. - С. 73-74.

24. Клинков, A.C. Оптимизация процесса экструзии эластомеров при различных режимах / A.C. Клинков, М.В. Соколов // VI научная конференция ТГТУ: Тез. докл. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. С. 240 - 241.

25. Клинков, A.C. К вопросу определения оптимальных режимов и конструктивных параметров червячных машин для переработки эластомеров / A.C. Клинков, М.В. Соколов, В.И. Кочетов // Вестник ТГТУ. Тамбов, 2000.- Т. 4.

26. Коллинз, Р. Течения жидкостей через пористые материалы / Р. Коллинз.-М.: «Мир», 1964.-352с.

27. Колошин, Ю.А. Технология и оборудование масложировых предприятий / Ю.А. Колошин.- М.: Academia, 2000.-363с.

28. Копейковский, В.М. Технология производства растительных масел / В.М. Копейковский, С.И. Данильчук, Г.Н. Гарбузова.-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-416с.

29. Корякина, М. А. Повышение эффективности работы одношнекового экструдера на основе структурно-параметрического синтеза для прессования семян рапса: Автореф. дис. канд. тех. наук: 05.20.01 / М.А. Корякина - Оренбург, ГОУ ВПО Оренбургский государственный университет, 2011. - 19с.

30. Корякина, М.А. Повышение эффективности работы одношнекового экструдера на основе структурно-параметрического синтеза для прессования семян рапса: Дис. канд. тех. наук: 05.20.01 / М.А. Корякина - Оренбург, ГОУ ВПО Оренбургский государственный университет, 2011. - 163с.

31. Корякина, М.А. Оптимизация параметров шнека экструдера для получения рапсового масла / М.А. Корякина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - Т. 3. - С. 72-73.

32. Кочетов, В.И. Определение оптимальных технологических и конструктивных параметров червячных машин для переработки эластомеров / В.И. Кочетов, A.C. Клинков, М.В. Соколов // Химическое и нефтегазовое машиностроение.- 2000.- № 8.- С. 15-16.

33. Кочин, Н.Е. Теоретическая гидромеханика, ч. II / Н.Е. Кочин, И.А. Кибель, Н.В. Розе.-М.: Физматгиз, 1963.-727с.

34. Кошевой, Е.П. Оборудование для производства растительных масел / Е.П. Кошевой.-М.: Агропромиздат,1991. - 208с.

35. Кошевой, Е.П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел / Е.П. Кошевой.-Санкт-Петербург: ГИОРД, 2003.- 365с.

36. Красовский, Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента / Г.И. Красовский, Г.Ф. Филаретов.- Мн.: из-во БГУ,1982.-302с.

37. Лакуста, И. Актуальность и перспективы использования биотоплива. Биомасса для энергетического использования: Учебник, создан авторским

коллективом под руководством проф. Гавриланда Б. / И. Лакуста, И. Бешляга.-Кишинев, 2008.-е.

38. Ландау, Л.Д., Теоретическая физика: Учеб. Пособие для вузов. В Ют. Т. VI. Гидродинамика. - 5-е изд. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц.-М.:ФИЗМАТЛИТ, 2006.-736 с.

39. Лейбензон, Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде / Л.С. Лейбензон.-М.-Л.: ОГИЗ, 1947.

40. Лисицин, А.Н. Современный технологически процесс для получения качественных пищевых масел и белковых продуктов для кормовых целей / А.Н. Лисицин, В.Н. Марков // Научно-практический семинар «Масложировая отрасль — предприятиям птицеперерабатывающей и комбикормовой промышленности». 16 декабря 2004 года, Санкт-Петербург.-С. 17-22.

41. Малежик, И. Выбор оптимального режима фильтрации масла из рапса / И. Малежек, Г. Ганя, В. Слюсаренко, В. Трибой // Материалы научно-технической конференции студентов и докторантов: ТУМ, 2003, Кишинев.-С.126-128.

42. Малежик, И. Пресс для окончательного отжима масла М8-МШП (из семян рапса) / И.Малежек, Г. Ганя, В. Слюсаренко // Материалы научно-технической конференции студентов и докторантов: ТУМ 2003, Кишинев.- С. 124125.

43. Малежик, И. Промышленно экспериментальная установка получения растительного масла из семян рапса / И.Малежек, Г. Ганя, В. Слюсаренко // Сборник статей научно-технической конференции Национального университета пищевых технологий.-Киев: Харчова промисловють, 2004.-№3.- С.111-112.

44. Масликов, В.А. Изменение объема материалов в шнековых прессах / В.А. Масликов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология.-1962, №4. -С. 140-143.

45. Масликов, В.А. Технологическое оборудование производства растительных масел / В.А. Масликов.-М.: Пищепоромиздат, 1962.

46. Масликов, В.А. Технологическое оборудование производства растительных масел / В.А. Масликов - М.: Пищевая промышленность. - 1974. -439с.

47. Мацук, Ю.П. Вопросы производительности шнековых прессов / Ю.П. Мацук // ВНИИЖ. Труды. Вы. XIX, 1959. -С.103- 116.

48. Мацук, Ю.П. Фильтрационная характеристика экстрагируемого материала / Ю.П. Мацук // ВНИИЖ. Труды. Вы. XIX, 1959. -С. 193- 197.

49. Мышкис, А.Д. Линейные дифференциальные уравнения с запаздывающим аргументом / А.Д. Мышкис - М.: Наука, 1951. -254 с.

50. Николаевский, В.Н. Механика насыщенных пористых сред / В.Н. Николаевский, К.С. Басниев, А.Т. Горбунов, Г.А. Зотов.-М.: «Недра», 1970.-ЗЗЗс.

51. Остапчук, Н.В. Основы математического моделирования процессов пищевых производств / Н.В. Остапчук.-Киев: Вища школа, 1991.-367с.

52. Петров, И.А. Моделирование течения в шнеке с радиальным зазором как системы с распределенной обратной связью, описываемой дифференциальным уравнением с запаздывающим аргументом / И.А. Петров, Е.В. Славнов//Вычисл. мех. сплош. сред.-2012.-Т.5,№1.-С.107-113.

53. Петров, И.А. Моделирование шнек-прессового отжима как совокупности процессов течения вязкой несжимаемой смеси и фильтрации жидкости сквозь пористую среду / И.А. Петров, Е.В. Славнов // Вычисл. мех. сплош. сред.-2013.-Т.6,№3.-С.277-285.

54. Петров, И.А. Модель утечек через радиальные зазоры в одношнековом экструдере со слабо линейно изменяющейся по длине геометрией шнека / И.А. Петров, Е.В. Славнов // Вычисл. мех. сплош. сред.-2012.-Т.5, №4.-С.461-468.

55. Раувендааль, К. Экструзия полимеров / К. Раувендааль.-С.Петербург: Профессия, 2010.- 768с.

56. Славнов, Е.В. Динамика отжима масла из деформируемого пористого массива (эксперимент) / Е.В. Славнов, И.А. Петров, А.И. Судаков // Труды XVII

Зимней школы по механике сплошных сред, 28 февраля-3 марта, Пермь, 2011. — Пермь-Екатеринбург: ИМСС УрО РАН, 2011. - CD формат.

57. Славнов, Е.В. Изменение вязкости экструдата рапса в процессе отжима масла / Е.В. Славнов, И.А. Петров // Аграрный вестник Урала. — 2011. — № 6. - С. 42-44.

58. Славнов, Е.В. Изменение вязкости экструдата рапса в процессе отжима масла (влияние давления) / Е.В. Славнов, И.А. Петров, С.Д. Анферов // Аграрный вестник Урала. - 2011. - №10. - С. 16-18.

59. Славнов, Е.В. Модель радиальных утечек с циркуляцией в однозаходных шнековых машинах / Е.В. Славнов, А.И. Судаков, C.B. Бузмакова //Вычисл. Мех. Сплош. Сред.-2008.-Т.1, №4.-С.88-96.

60. Славнов, Е.В. Продольная циркуляция расплава полимера в двухзаходном шнековом смесителе с межканальным зазором / Е.В. Славнов, В.И. Янков // Вестник ПГТУ, Технологическая механика.- Пермь: Изд-во ПГТУ,- 2002.-С.3-7.

61. Слюсаренко, В. Технологический процесс производства биотоплива / В. Слюсаренко, Г. Ганя, И. Лакуста, Э. Банарь // Stiin^a agricolä. - 2010.- №1.-С.58-61.

62. Слюсаренко, В.В. Исследование жирно-кислотного состава рапсового масла как сырья для производства биотоплива /В.В. Слюсаренко // Agricultura Moldovei.-2010.-№7-8.-P.32-33.

63. Слюсаренко, В.В. Совершенствование процессов получения биодизеля из семян рапса / В.В. Слюсаренко / Дис. док. тех. наук: 05.18.12. -Кишинев, Технический Университет Молдовы, 2011.- 199с.

64. Соколов, М.В. Проектирование экструзионных машин с учетом качества резинотехнических изделий / М.В. Соколов, A.C. Клинков, П.С. Беляев, В.Г. Однолько.-М.: Изд-во «Машиностроение-1», 2007. -256 с.

65. Справочник инженера машиностроителя: справочник // Под ред. Н.С. Ачеркана.-М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1956. - Т.2. - 562с.

66. Сулейманов, А.Н. Оборудование для производства масла из семян рапса / А.Н. Сулейманов, В.В. Слюсаренко // Хранение и переработка зерна.-1999.-№3.- С.27-28.

67. Тарг, С.М. Основные задачи теории ламинарных течений / С.М. Тарг.-М., Ленинград: Государственное издательство технико-теоретическое литературы, 1951.-420с.

68. Финни, Д. Введение в теорию планирования экспериментов. / Д. Финни.-М.: Наука,1970 - 288с.

69. Щербаков, В.Г. Технология получения растительных масел. — 3-е изд., перераб. и доп. / В.Г. Щербаков.-М.: Колос, 1992.

70. Эльсгольц, Л.Э. Введение в теорию дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом / Л.Э. Эльсгольц, С.Б. Норкин. - М.: Наука, 1971. -296 с.

71. Янков, В.И. Переработка волокнообразующих полимеров. В семи томах. (Том II. Течение полимеров в шнековых насосах.) / В.И. Янков, В.И Боярченко, В.П. Первадчук.-М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005.- 998с.

72. Янков, В.И., Боярченко В.И., Первадчук В.П. Переработка волокнообразующих полимеров. В семи томах. (Том IV. Плавление полимеров в экструдерах) / В.И. Янков, В.И Боярченко, В.П. Первадчук.-М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005.- 998с.

73. Янков, В.И. Шнековые машины с продольной циркуляцией (Сообщение 2. Влияние радиальных зазоров на рабочие характеристики) / В.И. Янков, Е.В. Славнов, С.И. Уржунцева // Химические волокна.- 2003.- №4-.С. 4449.

74. Янков, В.И. Шнековые машины с продольной циркуляцией (Сообщение 1. Напорно-расходные характеристики) / В.И. Янков, Е.В. Славнов, С.И. Уржунцева // Химические волокна.-2003.-№2.-С. 54-58.

75. Янков, В.И. Шнековые машины с продольной циркуляцией (Сообщение 3. Интенсификация процесса смешения) / В.И. Янков, Е.В. Славнов, С.И. Уржунцева // Химические волокна.- 2003. - №5.- С. 49-57.

76. Янков, В.И. Неизотермическое течение растворов и расплавов полимеров в каналах постоянного поперечного сечения / В.И. Янков, Н.М. Труфанова, А.Г. Щербинин // Теоретические основы химической технологии, 2004, том 38, №2, с. 192-201.

77. Anferov, S.D. Mathematical model of rape oil extrusion extraction / S.D. Anferov, O.I. Skulskiy, E.V. Slavnov // Journal of International Scientific Publications: Ecology & Safety. - 2012. - V. 6, Part 2. - P. 81-87. (URL: http://www.scientificpublications.net/download/ecology-and-safety-2012-2.pdf).

78. Baker, A.W. A Comparison of Various Vegetable OILS AS Fuels for Compression-Ignition Engines / A.W. Baker, R.L. Sweigert // Gas and Oil Pover.-1947.-Annual Rewiew Number.-P. 9.

79. Barnes, E.C. Velocity profiling inside a ram extruder using magnetic resonance (MR) techniques / E.C. Barnes, D.I. Wilson, M.L. Johns // Chem. Eng. Sci. -2006. -№61. - P. 1357-1367.

80. Bernhardt, E.C. Processing of thermoplastic materials / E.C. Bernhardt.-Reinhold, 1959.-690p.

81. Bolanle, Oluwatoyin Oluwole. Effect of Extrusion Cooking of White Yam (Dioscorea rotunadata) and Bambara-Nut (Vigna subterranean) Blend on Some Selected Extrudate Parameters / O.O. Bolanle, A.O. Abiodun // Food and Nutrition Sciences.-2011.-N.2.-P.599-605.

82. Chen, Z. Drainage phenomenon of pastes during extrusion / Z. Chen, K. Ikeda, T. Murakami // J. Mater. Sci. - 2000. -№35. - P. 2517-2523.

83. Conakci, M. Biodiesel Production from Oils and Fats with High Free Fatty Acids / M. Conakci, J. Van Gerpen // Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. - 2001.- V. 44, N.5-.p.l429 - 1436.

84. Diemert, J. Flow visualization in co-rotating twin screw extruders: positron emission particle tracking and numerical particle trajectories / J. Diemert, C. Chilles, J. Colbert, A. Ingram, Philippe Davide Arash Sarhangi Fard, P.D.Anderson. // International Polymer Processing.-2011.-V. 05.-540-550.

85. Evangelista, R. L. Oil extraction from lesquerella seeds by dry extrusion and expelling / R.L. Evangelista // Industrial crops and products.-2009.-N29.-P.189-196.

86. Mascia, S. Liquid phase migration in the extrusion and squeezing of microcrystalline cellulose pastes / S. Mascia, MJ. Patel, S.L. Rough, P.J. Martin, D.I. Wilson // European journal of pharmaceutical sciences. - 2006. - №29. - P22-34.

87. Mohr, W.D. Flow, power requirement, and pressure distribution of fluid in a screw extruder / W.D. Mohr, R.S. Mallouk // Ind. Eng. Chem. - 1959. - V.51, N. 6. -P. 765-770.

88. Myers, Jeff A. Improved screw design for maximum conductive melting / J.A. Myers, Robert A. Barr. // Antec.-2002. - P. 7-11.

89. Orias, F. The effects of dry extrusion temperature of whole soybeans on digestion of protein and amino acids by steers / F. Orias, C.G. Aldrich, J.C. Elizalde, L.L Bauer and N.R. Merchen // J Anim Sci.-2002.

90. Pan, L. Studies on positive conveying in helically channeled single screw extruders / L. Pan, M. Y. Jia, P. Xue, K.J. Wang, Z.M. Jin. // eXPRESS Polymer Letters.-2012.- V.6, N.7.

91. Parker, D.J. Developments in Particle Tracking Using the Birmingham Positron Camers / D.J. Parker et. al. //Nucl. Instrum. Meth.-1997- A. 392.-P. 421-426.

92. Parker, D.J. Positron emission particle tracking - a Technique for studying Flow within Engineering Equipment / D.J. Parker et. al. // Nucl. Instrum. Meth.-A, 326.-P. 592-607.

93. Petrov, I. Modelling of extrusion type squeeze of oil crops with hydraulic conductivity dependent on oil concentration and pressure level / I.A. Petrov // Journal of International Scientific Publications: Material Methods and Technologies. - 2012.-V.6, Part 3. -P.64-71.

94. Preetam, S. Extrusion processing of Cactus Pear / S. Preetam, Nikhil Setia, Gousur S. Choudhury // Advance Journal of Food Science and Technology.-2011.-N.3(2).-P.102-110.

95. Roussel, N. Particle fluid separation in shear flow of dense suspensions: experimental measurements on squeezed clay pastes / N. Roussel, C. Lanos // Appl. Rheol. - 2004. -№14. - P.256-265.

96. Rzedzicki, Z. Impact of microstructure in modeling physical properties of cereal extrudates / Z. Rzedzicki, W. Blaszczak. // Int. Agropfysics.-2005.-N.19.-P.175-186.

97. Rzedzicki, Z. Study on process of single-screw extrusion-cooking of mixtures with a content of pea hulls / Z. Rzedzicki, AS. Sobota // Int. Agrophysics.-2006.-N.20.-P.327-336.

98. Silvia, D. The effects of Different Extraction Temperatures of the Screw Press on Proximate Compositions, Amino Acids Contents and Mineral Contents of Nogells sativa Meal / D. Silvia, M. Farah, Y. Tajul Axis, W.A. Wan Nadiah and Rajeev Bhat // American Journal of Food Technology.-2012.-N7.-P.180-191.

99. Tadmore Z. Engineering principles of plasticating extrusion / Z. Tadmore, I. Klein.-Krieger, 1978.-500p.

100. Werker, E. Anatomical and ultrastructural changes in aleurone and myrosin cells of Sinapis alba during germination / E. Werker // Planta (Berl). - 1974.-V.116. — P. 243-255.

101. Ziejewski, M. Vegetable Oils as a Potential Alternate Fuel in Direct injection Diesel Engines / M. Ziejewski, K.R. Kaufman // SAE Technical Paper Series.—1983.- №8.-P.l-10.