本書(shū)結(jié)合傳遞原理闡述了食品工業(yè)中常見(jiàn)單元操作的基本原理和主要應(yīng)用,注重學(xué)生工程設(shè)計(jì)和實(shí)際操作能力培養(yǎng),詳細(xì)介紹了處理食品工程問(wèn)題的常用方法,并配備了大量的例題和習(xí)題?紤]到教學(xué)中的實(shí)際需要,本書(shū)盡量以簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言進(jìn)行敘述,突出應(yīng)用,簡(jiǎn)化理論推導(dǎo)。本書(shū)可作為高等院校食品科學(xué)與工程專業(yè)的教材或參考書(shū),也可供從事食品、發(fā)酵、糧食加工、油脂、制糖及其他農(nóng)產(chǎn)品加工工業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科研人員閱讀。
緒論
0.1食品工程與單元操作
0.2單位、量綱和換算
0.2.1物理單位的換算
0.2.2經(jīng)驗(yàn)公式的換算
1流體流動(dòng)和輸送
1.1流體的物理性質(zhì)
1.1.1連續(xù)介質(zhì)假定
1.1.2流體的密度
1.1.3流體的可壓縮性和溫度膨脹性
1.1.4流體的黏性
1.2流體靜力學(xué)
1.2.1流體的受力與靜壓強(qiáng)
1.2.2流體靜力學(xué)基本方程
1.2.3靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用
緒論
0.1食品工程與單元操作
0.2單位、量綱和換算
0.2.1物理單位的換算
0.2.2經(jīng)驗(yàn)公式的換算
1流體流動(dòng)和輸送
1.1流體的物理性質(zhì)
1.1.1連續(xù)介質(zhì)假定
1.1.2流體的密度
1.1.3流體的可壓縮性和溫度膨脹性
1.1.4流體的黏性
1.2流體靜力學(xué)
1.2.1流體的受力與靜壓強(qiáng)
1.2.2流體靜力學(xué)基本方程
1.2.3靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用
1.3流體流動(dòng)的質(zhì)量衡算和能量衡算
1.3.1流動(dòng)與流場(chǎng)
1.3.2質(zhì)量衡算與連續(xù)性方程
1.3.3能量衡算與柏努利方程
1.4流體流動(dòng)的阻力
1.4.1流動(dòng)的類型與雷諾數(shù)
1.4.2邊界層和邊界層的分離
1.4.3計(jì)算直管阻力損失的通式
1.4.4直管內(nèi)的速度分布
1.4.5直管阻力損失的計(jì)算
1.4.6局部阻力損失的計(jì)算
1.5流體輸送管路的計(jì)算
1.5.1管徑的選擇
1.5.2管路計(jì)算
1.5.3管路特性曲線
1.5.4可壓縮流體的管路計(jì)算
1.6流速和流量的測(cè)定381.6.1測(cè)速管
1.6.2孔板流量計(jì)與文丘里流量計(jì)
1.6.3轉(zhuǎn)子流量計(jì)
1.7非牛頓流體的流動(dòng)
1.7.1冪律流體在管內(nèi)層流時(shí)的速度分布和流量
1.7.2冪律流體管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的阻力損失
1.8液體輸送機(jī)械
1.8.1離心泵
1.8.2往復(fù)泵
1.8.3其他類型泵
1.9氣體輸送機(jī)械
1.9.1通風(fēng)機(jī)
1.9.2鼓風(fēng)機(jī)
1.9.3壓縮機(jī)
1.9.4真空泵
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
2非均相混合物的分離
2.1流體與粒子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
2.1.1顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)
2.1.2流體通過(guò)固定床的流動(dòng)
2.2沉降
2.2.1重力沉降
2.2.2離心沉降
2.3過(guò)濾
2.3.1過(guò)濾的基本概念
2.3.2過(guò)濾設(shè)備
2.3.3過(guò)濾計(jì)算
2.4離心機(jī)
2.4.1概論
2.4.2沉降式離心機(jī)
2.4.3過(guò)濾式離心機(jī)
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
3以動(dòng)量傳遞為特征的混合單元操作
3.1攪拌
3.1.1混合的理論和攪拌器的流動(dòng)特性
3.1.2攪拌器的功率消耗
3.1.3相似理論和攪拌系統(tǒng)的放大
3.1.4幾種特殊情況下的混合和攪拌
3.2流態(tài)化和氣力輸送
3.2.1流化床的流體力學(xué)特性
3.2.2流化床的結(jié)構(gòu)和計(jì)算
3.2.3氣力輸送
3.3乳化和均質(zhì)
3.3.1乳化
3.3.2均質(zhì)
3.3.3乳化和均質(zhì)設(shè)備
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
4傳熱
4.1傳熱基本方程
4.1.1熱傳遞的基本方式
4.1.2能量方程
4.1.3實(shí)際的傳熱過(guò)程
4.2熱傳導(dǎo)
4.2.1溫度場(chǎng)和傅里葉(Fourier)定律
4.2.2熱導(dǎo)率
4.2.3平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
4.2.4圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
4.3對(duì)流傳熱
4.3.1對(duì)流傳熱與對(duì)流傳熱系數(shù)及其主要的影響因素
4.3.2流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱過(guò)程的量綱分析
4.3.3流體無(wú)相變對(duì)流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式
4.3.4流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)
4.3.5流化床中的對(duì)流傳熱
4.4輻射傳熱
4.4.1輻射的基本定律
4.4.2兩固體間的相互傳熱
4.4.3對(duì)流?輻射聯(lián)合傳熱
4.5穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程的計(jì)算
4.5.1穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程的計(jì)算方法
4.5.2穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程的操作型計(jì)算
4.6非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程
4.6.1內(nèi)熱阻可以忽略的非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
4.6.2內(nèi)部和表面熱阻均不能忽略的非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
4.6.3流體的間歇式換熱
4.7換熱器
4.7.1管式換熱器
4.7.2板式換熱器
4.7.3傳熱過(guò)程的強(qiáng)化
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
5蒸發(fā)、結(jié)晶、熱殺菌與冷凍
5.1蒸發(fā)
5.1.1蒸發(fā)的原理與設(shè)備
5.1.2蒸發(fā)過(guò)程的溫差損失
5.1.3單效蒸發(fā)
5.1.4多效蒸發(fā)
5.2結(jié)晶
5.2.1結(jié)晶的原理
5.2.2結(jié)晶方法與設(shè)備
5.3熱殺菌
5.3.1微生物的耐熱性
5.3.2罐裝食品的傳熱
5.3.3熱殺菌時(shí)間的計(jì)算
5.4食品的冷凍
5.4.1制冷基本原理和常用制冷方法
5.4.2食品的冷凍過(guò)程
5.4.3食品冷凍的方法和裝置
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
6傳質(zhì)原理
6.1傳質(zhì)基礎(chǔ)
6.1.1混合物組成的表示方法
6.1.2相平衡與傳質(zhì)推動(dòng)力
6.1.3傳質(zhì)速度與傳質(zhì)通量
6.2傳質(zhì)原理
6.2.1傳質(zhì)微分方程
6.2.2分子傳質(zhì)
6.2.3對(duì)流傳質(zhì)(擴(kuò)散)
6.3流動(dòng)中的傳遞與相似類比
6.3.1動(dòng)量、熱量與質(zhì)量傳遞之間的相似性
6.3.2三傳類比表達(dá)式(類似律)
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
7吸收、吸附與離子交換
7.1吸收
7.1.1氣體吸收的平衡關(guān)系
7.1.2吸收速率方程
7.1.3低濃度氣體吸收的計(jì)算
7.1.4吸收系數(shù)
7.2填料塔
7.2.1填料塔的結(jié)構(gòu)與填料
7.2.2填料塔的流體力學(xué)性能
7.3吸附
7.3.1吸附分離的基本理論
7.3.2吸附計(jì)算
7.3.3吸附設(shè)備
7.4離子交換
7.4.1離子交換的基本理論
7.4.2離子交換操作與設(shè)備
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
8蒸餾、萃取與浸取
8.1蒸餾
8.1.1兩組分系統(tǒng)的汽液平衡
8.1.2平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾
8.1.3兩組分連續(xù)精餾原理
8.1.4兩組分連續(xù)精餾塔的計(jì)算
8.1.5精餾特例
8.2板式塔
8.2.1板式塔的結(jié)構(gòu)
8.2.2板效率
8.2.3塔徑和塔高計(jì)算
8.2.4板式塔的流體力學(xué)性能和操作特性
8.3液 液萃取
8.3.1液 液萃取相平衡過(guò)程與三元相圖
8.3.2液 液萃取過(guò)程的計(jì)算
8.3.3液 液萃取設(shè)備
8.4浸取
8.4.1浸取平衡的表達(dá)
8.4.2浸取操作的計(jì)算
8.4.3浸取設(shè)備
8.5超臨界萃取
8.5.1超臨界萃取的原理
8.5.2超臨界萃取的流程
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題3369干燥與空氣調(diào)節(jié)
9.1濕空氣的性質(zhì)
9.1.1濕空氣的狀態(tài)參數(shù)
9.1.2濕空氣性質(zhì)圖
9.1.3濕空氣的基本狀態(tài)變化過(guò)程
9.2干燥過(guò)程的衡算
9.2.1濕物料的形態(tài)和含水量表示
9.2.2干燥系統(tǒng)的衡算
9.2.3空氣通過(guò)干燥器的狀態(tài)變化
9.3干燥動(dòng)力學(xué)
9.3.1物料中的水分
9.3.2干燥機(jī)理
9.3.3干燥速率
9.3.4恒定干燥時(shí)間計(jì)算
9.4干燥設(shè)備
9.4.1干燥器的分類
9.4.2對(duì)流干燥器
9.4.3傳導(dǎo)干燥器和輻射干燥器
9.4.4干燥器的選擇
9.5噴霧干燥
9.5.1噴霧干燥原理
9.5.2噴霧器
9.6冷凍干燥
9.6.1冷凍干燥原理
9.6.2冷凍干燥裝置
9.7空氣調(diào)節(jié)
9.7.1直流式空氣調(diào)節(jié)
9.7.2回風(fēng)式空氣調(diào)節(jié)
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
10膜分離過(guò)程
10.1膜分離過(guò)程概論
10.1.1膜分離過(guò)程的特點(diǎn)
10.1.2常用的膜和膜分離設(shè)備
10.2超濾與微濾
10.2.1超濾與微濾的過(guò)程特征和數(shù)學(xué)模型
10.2.2微濾和超濾的操作
10.3反滲透與納濾
10.3.1反滲透原理
10.3.2描述反滲透的數(shù)學(xué)模型
10.4電滲析
10.4.1電滲析過(guò)程原理
10.4.2電滲析裝置
10.5滲透汽化
10.5.1滲透汽化原理
10.5.2滲透汽化中的傳遞
本章主要符號(hào)
本章習(xí)題
附錄
一、單位換算
二、物性數(shù)據(jù)
1.干空氣的物理性質(zhì)(p=101.3kPa)
2.水的物理性質(zhì)
3.飽和水蒸氣表(以壓強(qiáng)為準(zhǔn))
4.飽和水蒸氣表(以溫度為準(zhǔn))
5.101.3kPa下氣體黏度
6.101.3kPa下氣體比熱容
7.液體黏度
8.液體的比熱容
9.常用液體的熱導(dǎo)率
10.有機(jī)液體的相對(duì)密度
11.液體汽化潛熱
12.常用固體材料的重要性質(zhì)
13.一些食品的熱導(dǎo)率
14.一些食品的定壓比熱容
三、常用材料和設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、規(guī)范
1.流體輸送用無(wú)縫鋼管規(guī)格(摘自GB/T 8163—2008)
2. IS型單級(jí)單吸離心泵(部分)
3. 4.72.11型離心通風(fēng)機(jī)性能表(部分)
4.空氣壓縮機(jī)規(guī)格
5. CLT/A型旋風(fēng)分離器的生產(chǎn)能力(m3/h)
6.固定管板式熱交換器(摘自JB/T 4714—92、JB/T 4715—92)
參考文獻(xiàn)