中国水产养殖规模近年来不断扩大,饲料原料供不应求的情况逐渐加重,而农作物秸秆具有数量多、来源广、成本低的特性,是一种很好的饲料原料,但因为秸秆含有大量纤维素类物质,存在适口性差和难于消化等问题,无法直接用于生产饲料。双螺杆相较于传统单螺杆具有更强的混合、剪切作用,可有效破坏秸秆的纤维组织结构,但目前将双螺杆挤压膨化技术应用于制备含农作物秸秆颗粒饲料的相关研究却很少,本文针对我国水产饲料行业及农作物秸秆饲料化利用现状,开展基于双螺杆挤压膨化技术的含秸秆浮性水产饲料制备研究,为缓解水产养殖业饲料原料紧张的现状,解决农作物秸秆处理问题提供参考。本文对同向啮合双螺杆挤压膨化机理进行了分析,将膨化过程分为混料输送、熔融和熔体输送三个部分进行研究。以非塞流颗粒体系分别建立非啮合区和啮合区的混料输送模型并进行相应求解,得到统一的固体混料输送率Qs,建立非啮合区混料熔融模型,得到固相质量平衡方程、熔膜温度分布方程、熔融热量平衡方程并求解,再建立啮合区混料熔融模型,得出经过一次啮合区混料熔融总变形比能dw’p,将啮合区与非啮合区混料熔融理论结合分析,得出混料熔融段长度Zτ,以幂律流体分析熔融段数学模型,建立连续性方程、运动方程和Bird-Carreau本构方程,完成番茄秸秆混料挤压膨化过程流场分析准备工作。本文基于理论分析结果并结合MATLAB进行方程计算,完成了螺杆结构设计,同时采用SOLIDWORKS建立相应的同向啮合双螺杆挤出模型,将三维模型导入PolyFlow生成流体,设置好相应参数和边界条件后进行了流场模拟分析,得到了含秸秆混料在双螺杆挤出腔体中的压力、迹线、剪切速率分布图,验证了该双螺杆挤出模型设计的合理性。本文参考中国水产行业鲤鱼成鱼饲料营养成分要求,以番茄秸秆粉、鱼粉、标粉为主要原料,以喂料速度、螺杆转速、熔体输送段温度、混料含水率为变量,以试验饲料颗粒膨化度、质构特性、成型质量、含粉率、水中稳定性为鲤鱼饲料品质评判依据,进行同向啮合双螺杆挤压膨化含番茄秸秆鲤鱼饲料单因素试验与准备,并搭建了相应的鲤鱼饲料品质检测平台。本文从上述五个鲤鱼饲料品质方面对不同喂料速度、螺杆转速、熔体输送段温度、混料含水率下的含秸秆鲤鱼饲料品质进行了较全面的评估,通过数据、图表、SEM电镜图片的形式清楚的分析出鲤鱼饲料品质和各变量之间的关系,得到优化后的双螺杆挤压膨化喂料速度为50r/min、螺杆转速为100r/min、熔体输送段温度为120℃、混料含水率为24%,最后进行试验验证得出此工艺参数下的含秸秆鲤鱼饲料各项品质指标都表现较优异。