食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。本書介紹食品工業(yè)生產(chǎn)中傳遞過程與單元操作的基本原理、內(nèi)在規(guī)律、常用設(shè)備及過程計(jì)算方法。本書介紹動量、熱量和質(zhì)量傳遞的基本原理，運(yùn)用這些理論并結(jié)合所學(xué)的物理化學(xué)和數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)知識，食品加工過程中各種單元操作的內(nèi)在規(guī)律和基本原理。典型單元操作設(shè)備的構(gòu)造、工作原理和工藝和計(jì)算。主要的單元操作包括：流體輸送與壓縮、制冷技術(shù)、過濾、沉降、離心分離、固體流態(tài)化、氣力輸送、傳熱、蒸發(fā)、氣體吸收、蒸餾和物料干燥等。結(jié)合食品加工生產(chǎn)，介紹組成和完善生產(chǎn)工藝過程的方法；過程的物料衡算、能量衡算和設(shè)備選型配套設(shè)計(jì)計(jì)算的方法。
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目錄
第二版前言
緒論1
一、食品工業(yè)與食品工程原理1
二、食品工程原理的主要研究內(nèi)容1
三、食品工程原理的特點(diǎn)及與其他課程的關(guān)系3
四、食品工程原理的學(xué)習(xí)方法、基本概念3
思考題與計(jì)算題8
第一章流體流動9
第一節(jié)概述9
第二節(jié)靜止流體的基本規(guī)律9
一、與流動相關(guān)的流體物理性質(zhì)9
二、流體靜力學(xué)基本方程11
第三節(jié)流體在管道內(nèi)的流動14
一、流量與流速14
二、穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動16
三、連續(xù)性方程17
四、流體流動過程的能量方程18
五、伯努利方程的討論19
六、實(shí)際流體流動的能量衡算式20
七、用伯努利方程解題的注意事項(xiàng)20
八、實(shí)際流體能量衡算式的應(yīng)用22
第四節(jié)流體的流動現(xiàn)象23
一、牛頓黏性定律23
二、流體的黏度24
三、流體的動量傳遞24
四、牛頓流體與非牛頓流體24
五、流體流動類型與雷諾準(zhǔn)數(shù)26
六、流體在圓管內(nèi)的速度分布27
七、流體邊界層30
第五節(jié)流體在管內(nèi)的流動阻力31
一、管路系統(tǒng)32
二、流體在直管中的流動阻力損失33
三、管路上的局部阻力損失37
四、管內(nèi)流動的總能量損失39
第六節(jié)管路計(jì)算40
一、簡單管路的計(jì)算41
二、復(fù)雜管路的計(jì)算44
第七節(jié)流速與流量的測定45
一、測速管45
二、孔板流量計(jì)46
三、文丘里流量計(jì)47
四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)48
思考題與計(jì)算題48
第二章流體輸送機(jī)械50
第一節(jié)概述50
第二節(jié)離心泵50
一、離心泵的工作原理及結(jié)構(gòu)50
二、離心泵的主要性能參數(shù)52
三、離心泵的特性曲線54
四、離心泵的氣蝕現(xiàn)象和安裝高度56
五、離心泵的工作點(diǎn)58
六、流量調(diào)節(jié)59
七、離心泵的并聯(lián)與串聯(lián)操作60
八、離心泵的選擇61
第三節(jié)其他類型泵62
一、往復(fù)泵62
二、漩渦泵64
三、旋轉(zhuǎn)泵65
第四節(jié)氣體輸送機(jī)械65
一、離心式通風(fēng)機(jī)66
二、羅茨風(fēng)機(jī)67
三、壓縮機(jī)67
四、真空泵71
思考題與計(jì)算題72
第三章非均相物系的分離74
第一節(jié)概述74
一、非均相混合物74
二、非均相物系分離的意義74
三、非均相物系分離的種類及原理74
第二節(jié)過濾75
一、過濾的基本概念75
二、顆粒床層的特性77
三、流體通過固定床的阻力78
四、過濾基本方程的推導(dǎo)79
五、過濾過程的計(jì)算81
六、過濾機(jī)的生產(chǎn)能力84
七、過濾設(shè)備86
第三節(jié)沉降88
一、顆粒在流體中的流動88
二、顆粒在流體中的自由沉降90
三、沉降的計(jì)算91
四、重力沉降設(shè)備93
第四節(jié)離心分離94
一、離心分離原理95
二、離心分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)、選型及計(jì)算97
第五節(jié)離心過濾101
一、離心過濾基本原理101
二、離心過濾設(shè)備101
思考題與計(jì)算題102
第四章粉碎篩分混合乳化104
第一節(jié)粉碎104
一、粉碎理論104
二、磨介式粉碎109
三、沖擊式粉碎111
四、對輥式粉碎113
五、切割碎解115
第二節(jié)篩分115
一、篩分的基本原理與基本概念115
二、篩孔的形狀與排列117
三、篩面運(yùn)動方式118
第三節(jié)混合119
一、混合的基本理論119
二、液體介質(zhì)的攪拌混合121
三、高黏度流體的攪拌126
四、高黏度漿體和塑性固體的混合127
五、固體的混合129
第四節(jié)乳化130
一、乳化的基本理論131
二、乳化設(shè)備131
思考題與計(jì)算題133
第五章流態(tài)化與氣力輸送134
第一節(jié)固體流態(tài)化134
一、固體流態(tài)化的原理和基本概念134
二、流化床的流體力學(xué)137
三、流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用及常見流化床142
第二節(jié)氣力輸送147
一、氣力輸送的基本概念147
二、氣力輸送系統(tǒng)的組成148
三、氣力輸送系統(tǒng)的計(jì)算149
四、壓力損失的計(jì)算151
思考題與計(jì)算題156
第六章傳熱學(xué)157
第一節(jié)概述157
一、傳熱在食品工業(yè)中的應(yīng)用157
二、傳熱的三種基本方式157
第二節(jié)熱傳導(dǎo)159
一、熱傳導(dǎo)的基本概念和傅里葉定律159
二、平壁的熱傳導(dǎo)161
三、圓筒壁的熱傳導(dǎo)164
第三節(jié)對流傳熱167
一、對流傳熱的基本概念168
二、對流傳熱機(jī)制169
三、對流傳熱系數(shù)α關(guān)聯(lián)式的確定171
四、無相變時(shí)的對流傳熱系數(shù)173
五、有相變時(shí)的對流傳熱系數(shù)178
第四節(jié)穩(wěn)定傳熱的計(jì)算183
一、能量衡算183
二、總傳熱速率微分方程和總傳熱系數(shù)184
三、平均溫差的計(jì)算188
四、傳熱的強(qiáng)化198
第五節(jié)熱輻射199
一、基本概念和定律199
二、兩固體間的輻射傳熱203
三、對流和輻射的聯(lián)合傳熱206
四、輻射加熱方法207
第六節(jié)換熱器210
一、換熱器的類型211
二、間壁式換熱器212
思考題與計(jì)算題218
第七章制冷與食品冷凍220
第一節(jié)制冷的基本原理與方法220
一、制冷技術(shù)的熱力學(xué)基礎(chǔ)220
二、制冷過程221
三、制冷的熱力計(jì)算223
第二節(jié)食品的冷凍224
一、食品的凍結(jié)過程225
二、食品凍結(jié)的速度與時(shí)間230
三、食品凍結(jié)的方法與裝置236
思考題與計(jì)算題243
第八章蒸發(fā)244
第一節(jié)概述244
一、蒸發(fā)的概念及其作用244
二、蒸發(fā)操作的分類244
三、蒸發(fā)系統(tǒng)的基本組成245
四、蒸發(fā)對食品物料的影響246
第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)與溫度差損失247
一、溶液的沸點(diǎn)247
二、溫度差損失247
第三節(jié)單效蒸發(fā)的計(jì)算249
一、蒸發(fā)量249
二、加熱蒸氣消耗量250
三、傳熱面積A0252
四、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度254
第四節(jié)多效蒸發(fā)254
一、多效蒸發(fā)原理及特點(diǎn)254
二、多效蒸發(fā)的流程256
三、多效蒸發(fā)的溫差分配257
第五節(jié)蒸發(fā)設(shè)備258
一、蒸發(fā)設(shè)備的分類258
二、非膜式蒸發(fā)設(shè)備258
三、膜式蒸發(fā)設(shè)備260
思考題與計(jì)算題264
第九章傳質(zhì)原理與吸收265
第一節(jié)質(zhì)量傳遞原理265
一、單相傳質(zhì)265
二、相際間的傳質(zhì)273
第二節(jié)氣體吸收279
一、氣體吸收的基本概念及原理279
二、低濃度氣體吸收過程的計(jì)算291
思考題與計(jì)算題302
第十章蒸餾304
第一節(jié)概述304
第二節(jié)蒸餾原理304
一、簡單蒸餾和平衡蒸餾304
二、精餾原理及塔內(nèi)氣液傳質(zhì)過程305
第三節(jié)雙組分連續(xù)精餾306
一、雙組分理想溶液的氣液相平衡306
二、非理想雙組分理想溶液簡介309
三、精餾設(shè)備310
第四節(jié)板式塔中雙組分連續(xù)精餾的計(jì)算313
一、工藝計(jì)算內(nèi)容313
二、理論板的概念及恒摩爾流假定314
三、連續(xù)精餾的物料衡算和操作線方程315
四、進(jìn)料狀況和加料方程319
五、精餾操作塔板數(shù)的求法322
六、塔板效率及實(shí)際塔板數(shù)的確定326
七、回流比的選擇327
思考題與計(jì)算題331
第十一章干燥332
第一節(jié)濕空氣性質(zhì)333
一、濕度333
二、相對濕度333
三、比體積334
四、比熱容334
五、焓334
六、露點(diǎn)335
七、干球溫度和濕球溫度335
八、絕熱飽和溫度336
九、H-I圖及說明337
第二節(jié)熱風(fēng)干燥過程的物料衡算和熱量衡算340
一、濕物料中水分的表示方法340
二、物料衡算341
三、熱量衡算342
第三節(jié)濕物料的性質(zhì)及干燥機(jī)制344
一、濕物料的性質(zhì)344
二、干燥機(jī)制345
第四節(jié)干燥動力學(xué)346
一、干燥曲線和干燥速率曲線346
二、恒速干燥階段干燥速率的計(jì)算348
三、恒定干燥條件下干燥時(shí)間的計(jì)算349
第五節(jié)干燥設(shè)備352
一、箱式干燥器352
二、氣流干燥器353
三、沸騰床干燥器353
四、噴動床干燥器354
五、轉(zhuǎn)筒干燥器354
六、網(wǎng)帶式干燥器354
七、噴霧干燥器355
八、紅外光干燥器355
九、微波干燥器355
十、滾筒干燥器356
第六節(jié)冷凍干燥356
一、水的相圖356
二、凍結(jié)對冷凍干燥的影響357
思考題與計(jì)算題357
第十二章萃取359
第一節(jié)液液萃取359
一、液液萃取相平衡關(guān)系與三角形相圖359
二、萃取系統(tǒng)的杠桿規(guī)則360
三、液液平衡在三角形相圖上的表示法361
四、液液萃取過程的流程和計(jì)算364
五、萃取分離設(shè)備372
第二節(jié)浸取374
一、浸取平衡375
二、浸取流程376
三、浸取設(shè)備380
第三節(jié)超臨界流體萃取382
一、超臨界流體萃取的基本原理382
二、超臨界流體萃取的方法383
思考題與計(jì)算題384
第十三章膜分離385
第一節(jié)概述385
一、膜分離過程385
二、分離膜385
三、膜分離器389
第二節(jié)反滲透390
一、反滲透的基本理論390
二、反滲透膜材料與結(jié)構(gòu)392
三、膜污染與濃差極化392
四、反滲透分離工藝393
第三節(jié)超濾395
一、超濾分離的基本原理395
二、超濾膜396
第四節(jié)電滲析397
一、電滲析的基本原理397
二、電滲析用離子交換膜398
三、膜的極化與膜污染400
四、電滲析器400
五、電滲析操作流程401
思考題與計(jì)算題402
參考文獻(xiàn)403
附錄404
附錄一常用單位的換算404
附錄二某些固體材料的重要物理性質(zhì)405
附錄三干空氣的物理性質(zhì)(101-33kPa)406
附錄四水的物理性質(zhì)407
附錄五飽和水蒸氣表(以溫度為準(zhǔn))408
附錄六飽和水蒸氣表(以用kPa為單位的壓強(qiáng)為準(zhǔn))410
附錄七某些食品材料熱導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)412
附錄八某些食品組分的熱物理性質(zhì)413
附錄九某些食品材料的含水量、凍前比熱容、凍后比熱容和熔化熱數(shù)據(jù)413
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