食品工程原理
高前欣
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1 绪论
1.1 食品工程原理相关背景
1.1.1 食品加工过程
1.1.2 食品工程概念
1.1.3 单元操作与食品加工
1.2 课程性质、任务与内容
1.3 单位制
2 流体力学基础
2.1 基本概念
2.1.1 流体压缩性
2.1.2 流体压力表示形式
2.1.3 质点
2.1.4 流量与流速
2.2 牛顿流体及其粘度
2.2.1 低速流体内速度分布特点
2.2.2 牛顿平板实验
2.2.3 内摩擦力造成流体内部速度差异的原因
2.2.4 速度梯度
2.2.5 牛顿内摩擦定律
2.2.6 内插法查物性表中流体粘度
2.3 流体流动能量平衡
2.3.1 能量衡算
2.3.2 流体输送过程中利用的机械能形式
2.3.3 流体输送过程中机械能的变化
2.3.4 机械能守恒
2.3.5 理想流体伯努利方程
2.3.6 例1-2 理想流体伯努利方程应用例题
2.3.7 实际流体伯努利方程
2.3.8 实际流体伯努利方程的另一种形式
2.4 管中流动
2.4.1 管中稳定流动连续性方程
2.4.2 连续性方程习题
2.4.3 伯努利方程应用解题思路详解
2.4.4 雷诺实验
2.4.5 流体流动状态
2.4.6 流动状态判别式
2.4.7 雷诺数物理意义
2.4.8 流体流动状态计算习题
2.4.9 滞流的特点
2.4.10 湍流的特点
2.5 流体流动阻力
2.5.1 沿程阻力
2.5.1.1 滞流时的沿程阻力
2.5.1.2 湍流状态下的粘性底层
2.5.1.3 管壁的绝对粗糙度
2.5.1.4 管壁粗糙度对滞流状态下流体流动的影响
2.5.1.5 管壁粗糙度对湍流状态下流动的影响
2.5.1.6 湍流状态时沿程阻力系数的函数
2.5.1.7 管壁的相对粗糙度
2.5.1.8 湍流状态时摩擦系数的计算方法
2.5.1.9 莫迪图
2.5.2 管路中的局部阻力
2.5.2.1 阻力系数法
2.5.2.2 当量长度法
2.6 外加功及泵的功率
2.7 液体输送设备
2.7.1 泵的类型
2.7.2 离心泵气缚现象
2.7.3 叶片泵的主要性能和特性
2.7.3.1 泵的扬程
2.7.3.2 泵的流量、功率和效率
2.7.3.3 离心泵的特性曲线
2.7.4 泵的安装高度
2.7.4.1 泵的安装高度概念
2.7.4.2 吸上真空高度
2.7.4.3 饱和蒸汽压
2.7.4.4 最大吸上真空高度
2.7.4.5 汽蚀现象
2.7.5 管路特性
2.7.6 泵的工作点
2.8 简单管路计算
2.8.1 例1-3
2.8.2 例1-4
2.9 课后习题
2.9.1 习题1
2.9.2 习题2
2.9.3 习题3
2.9.4 习题4
2.9.5 习题7
2.9.5.1 以此题为例详解伯努利方程解题思路
2.9.5.2 解题
2.9.6 习题8
2.9.7 习题9
2.9.8 习题10
2.10 课外习题
2.10.1 习题1
2.10.2 习题2
2.10.3 习题3
2.10.4 习题4
2.10.5 习题5
2.10.6 习题6
2.10.7 习题7
2.10.8 习题8
2.10.9 习题9
2.10.10 习题10
2.10.11 习题11
2.10.12 习题12
3 传热
3.1 概述
3.1.1 载热体
3.1.2 三种基本传热方式
3.2 传热的基本概念
3.2.1 温度场
3.2.2 等温面
3.2.3 温度梯度
3.2.4 热阻
3.2.5 传热速率
3.2.6 传热速率计算通式
3.3 热传导
3.3.1 傅立叶定律
3.3.2 热导率
3.3.3 平壁 传导计算
3.3.3.1 单层平壁稳定热传导
3.3.3.2 多层平壁稳定热传导
3.3.3.3 例2-1
3.3.4 圆筒壁传导计算
3.3.4.1 单层圆筒壁稳定热传导
3.3.4.2 多层圆筒壁稳定热传导
3.3.4.3 例2-2
3.4 对流传热
3.4.1 热对流概念
3.4.2 牛顿冷却定律
3.4.3 对流传热系数计算
3.4.3.1 对流传热系数的影响因素
3.4.3.2 量纲分析法
3.4.3.3 经验公式
3.5 辐射传热
3.5.1 基本概念
3.5.1.1 热辐射
3.5.1.2 辐射能的吸收、反射和透过
3.5.1.3 黑体、镜体和透热体
3.5.1.4 灰体
3.5.2 物体的辐射能力
3.5.2.1 斯蒂芬-波尔兹曼定律
3.5.2.2 克然霍夫定律
3.6 稳定传热过程计算
3.6.1 热量衡算
3.6.2 总传热方程
3.6.2.1 总传热方程推导
3.6.2.2 总传热系数
3.6.2.3 冷热流体相对流向
3.6.2.4 逆流和并流对数平均温差计算
3.6.2.5 折流和错流时对数平均温差计算
3.6.2.6 例2-10
3.6.2.7 传热面积的计算
3.6.3 传热单元数法
3.6.4 例2-11 传热单元数法的应用
3.7 换热器简介
3.8 课后习题
3.8.1 习题1
3.8.2 习题2
3.8.3 习题10
3.8.4 习题11
3.8.5 习题12
3.8.6 习题13
3.8.7 习题14
3.8.8 习题15
3.8.9 习题16
3.9 课外习题
3.9.1 习题1
3.9.2 习题2
3.9.3 习题3
3.9.4 习题4
3.9.5 习题5
3.9.6 习题6
3.9.7 习题7
3.9.8 习题8
3.9.9 习题9
3.9.10 习题10
3.9.11 习题11
3.9.12 习题12
3.9.13 习题13
3.9.14 习题14
3.9.15 习题15
3.9.16 习题16
3.9.17 习题17
3.9.18 习题18
3.9.19 习题19
3.9.20 习题20
4 颗粒与流体之间的相对流动
4.1 概述
4.2 颗粒在流体中的流动
4.3 非均相混合物的分离
4.3.1 习题
4.3.1.1 例4-5
4.3.1.2 课后习题9
4.3.1.3 课后习题10
4.3.1.4 课后习题12
4.3.1.5 课外习题1
4.3.1.6 课外习题2
5 吸收
5.1 传质学基础
5.1.1 对传质过程和传质概念的理解
5.1.1.1 传质过程
5.1.1.2 对均相与非相的理解
5.1.1.3 常见传质操作
5.1.1.4 传质概念
5.1.2 扩散现象与分子扩散速率计算
5.1.2.1 扩散与传质的区别
5.1.2.2 扩散与传质的联系
5.1.2.3 扩散方式
5.1.2.4 传质速率与扩散通量
5.1.3 分子扩散与费克(Fick)定律
5.1.3.1 浓度梯度
5.1.3.2 Fick定律
5.1.3.3 适用于气体混合物的Fick定律形式
5.1.3.4 涡流扩散通量
5.1.4 气相分子扩散形式
5.1.4.1 等摩尔扩散
5.1.4.2 单向扩散
5.1.4.3 扩散系数
5.1.4.4 例7-1
5.1.5 对流传质与相间传质
5.1.5.1 对流传质
5.1.5.1.1 对流传质扩散通量
5.1.5.1.2 对流传质过程
5.1.5.1.3 对流传质有效膜模型
5.1.5.1.4 相内传质速率方程
5.1.5.1.5 相间传质的双膜理论
5.1.6 传质设备简介
5.1.6.1 填料塔
5.1.6.1.1 拉西环
5.1.6.1.2 鲍尔环
5.1.6.1.3 阶梯环
5.1.6.1.4 鞍形环
5.1.6.1.5 格利希栅格填料
5.1.6.2 板式塔
5.2 吸收
5.2.1 概述
5.2.2 气液相平衡
5.2.2.1 平衡状态
5.2.2.2 平衡浓度
5.2.2.3 亨利定律
5.2.2.4 亨利定律的其它形式
5.2.2.5 亨利定律各系数之间的关系
5.2.2.6 对摩尔比的理解
5.2.2.7 例7-2
5.2.3 总传质速率
5.2.4 传质阻力
5.2.5 例7-3
5.3 吸收塔的计算
5.3.1 吸收塔工艺概述
5.3.2 物料衡算与操作线方程
5.3.2.1 全塔物料衡算
5.3.2.2 操作线方程
5.3.2.3 吸收平衡线
5.3.2.4 吸收剂用量计算
5.3.2.4.1 最大吸收剂用量
5.3.2.4.2 最小吸收剂用量
5.3.2.4.3 例7-4
5.3.3 填料层高度的基本计算
5.3.3.1 填料层高度的计算式
5.3.3.2 传质单元高度与传质单元数
5.3.3.3 传质单元高度的意义及影响因素
5.3.3.4 传质单元数意义及计算方法
5.3.3.4.1 物理意义
5.3.3.4.2 传质单元数计算方法
5.3.3.4.3 例7-5
5.4 课本计算题
5.4.1 习题1
5.4.2 习题2
5.4.3 习题3
5.4.4 习题4
5.4.5 习题5
5.4.6 习题6
5.4.7 习题7
5.4.8 习题8
5.4.9 习题9
5.4.10 习题10
5.4.11 习题11
5.4.12 习题12
5.4.13 习题13
5.5 课外计算题
5.5.1 习题1(选做)
5.5.2 习题2(选做)
5.5.3 习题3(选做)
5.5.4 习题4(选做)
5.5.5 习题5(选做)
5.5.6 习题6(选做)
5.5.7 习题7(选做)
5.5.8 习题8(选做)
5.5.9 习题9
5.5.10 习题10
5.5.11 习题11
5.5.12 习题12
5.5.13 习题13
5.5.14 习题14
5.5.15 习题15
5.5.16 习题16
6 蒸发
6.1 概述
6.2 蒸发
6.2.1 蒸发器
6.2.2 真空蒸发的特点
6.2.3 蒸发操作的特点
6.2.4 蒸发器与换热器传热的不同之处
6.2.5 食品物料蒸发的特点
6.3 单效蒸发
6.3.1 溶液沸点升高
6.3.1.1 溶液浓度引起的沸点升高计算
6.3.1.2 例6-1
6.3.1.3 由液层静压效应引起的沸点升高计算
6.3.1.4 例6-2
6.3.2 单效蒸发计算
6.3.2.1 蒸发器物料衡算
6.3.2.2 蒸发器热量衡算
6.3.2.3 传热面积的计算
6.3.2.4 例6-3
6.3.2.5 例6-4
6.4 课后习题
6.4.1 习题1
6.4.2 习题2
6.4.3 习题3
6.4.4 习题4
6.4.5 习题5
7 食品干燥原理
7.1 湿空气的热力学性质
7.2 湿空气的焓湿图及使用方法
7.3 湿物料的基本性质
7.4 湿物料常压热风干燥过程
7.5 对流干燥理论
湿空气的热力学性质
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