本書系統(tǒng)闡述了食品加工和生產(chǎn)過程中的主要工程概念、單元操作的分類特點及工作原理、工程問題的解決思路和方案等，涵蓋流體流動、流體輸送機械、非均相物系的分離、傳熱、蒸發(fā)、干燥、蒸餾、吸收、蒸餾和吸收塔設備、液-液萃取、食品工程原理虛擬仿真實驗指導等十一章內(nèi)容。本書將食品工程原理的動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞三大傳遞理論與相關單元操作基本原理和設備的工程實例有機結合，在有限的篇幅內(nèi)提供總結性的理論學習內(nèi)容和詳細的虛擬仿真實驗指導，敘述簡明，全面綜合。本書注重理論聯(lián)系實際，同時添加了例題和習題，著重培養(yǎng)學生的工程觀點及解決工程問題的能力。
本書可作為高等院校食品科學與工程等專業(yè)本科生食品工程原理教材的配套學習資料。
緒論 1
第1章 流體流動3
1.1 本章學習指導 4
1.1.1 本章學習目的 4
1.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 4
1.1.3 本章學習中應注意的問題 4
1.2 概述 5
1.2.1 流體的分類和特性 5
1.2.2 作用在流體上的力 5
1.2.3 流體流動的考察方法 5
1.2.4 穩(wěn)態(tài)流動與非穩(wěn)態(tài)流動 6
1.3 流體靜力學基本方程式 6
1.3.1 流體的密度與靜壓強 6
1.3.2 流體靜力學基本方程式 6
1.3.3 流體靜力學基本方程式的應用 7
1.4 流體流動計算方程 7
1.4.1 連續(xù)性方程 7
1.4.2 伯努利方程 8
1.5 流體流動阻力 9
1.5.1 兩種流型 9
1.5.2 流體在管內(nèi)的流動阻力 10
1.6 管路計算 12
1.6.1 簡單管路計算 12
1.6.2 并聯(lián)管路計算 12
1.6.3 分支管路計算 13
1.7 流量測量 13
1.7.1 變壓差（定截面）流量計 13
1.7.2 變截面（恒壓差）流量計 13
1.8 例題 14
第2章 流體輸送機械24
2.1 本章學習指導 25
2.1.1 本章學習目的 25
2.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 25
2.1.3 本章學習中應注意的問題 25
2.2 概述 25
2.2.1 管路系統(tǒng)對流體輸送機械的要求 25
2.2.2 輸送機械的分類 25
2.3 離心泵 26
2.3.1 離心泵的工作原理和基本結構 26
2.3.2 離心泵的基本方程式 26
2.3.3 離心泵的性能參數(shù)與特性曲線 27
2.3.4 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié) 27
2.3.5 離心泵的安裝高度 28
2.3.6 離心泵的類型及選擇 29
2.4 其他類型液體輸送機械 29
2.4.1 往復泵 29
2.4.2 其他類型泵 30
2.5 氣體輸送和壓縮機械 30
2.5.1 氣體壓縮機械分類 30
2.5.2 離心式通風機 31
2.5.3 往復壓縮機 31
2.6 例題 31
第3章 非均相物系的分離34
3.1 本章學習指導 36
3.1.1 本章學習目的 36
3.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 36
3.1.3 本章學習中應注意的問題 36
3.2 概述 36
3.2.1 非均相混合物的分類 36
3.2.2 非均相混合物分離方法的分類 36
3.2.3 非均相混合物分離的目的 37
3.3 顆粒及顆粒床層的特性 37
3.3.1 單一顆粒的特性 37
3.3.2 非均一性顆粒群的特性 38
3.3.3 顆粒床層的特性 38
3.4 沉降分離 39
3.4.1 重力沉降 39
3.4.2 離心沉降 41
3.5 過濾分離 43
3.5.1 過濾操作的基本概念 43
3.5.2 過濾基本方程式 43
3.5.3 恒壓過濾 45
3.5.4 離心機 46
3.6 例題 47
第4章 傳熱53
4.1 本章學習指導 54
4.1.1 本章學習目的 54
4.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 54
4.1.3 本章學習中應注意的問題 54
4.2 概述 55
4.2.1 傳熱的基本方式 55
4.2.2 熱交換方式 55
4.2.3 間壁式換熱器 55
4.2.4 載熱體及其選擇 56
4.3 熱傳導 56
4.3.1 基本概念和傅里葉定律 56
4.3.2 單層平壁的熱傳導 57
4.3.3 多層平壁的熱傳導 57
4.3.4 圓筒壁的熱傳導 57
4.4 對流傳熱 58
4.4.1 對流傳熱速率方程和對流傳熱系數(shù) 58
4.4.2 對流傳熱過程 58
4.4.3 保溫層的臨界直徑 59
4.5 傳熱過程計算 59
4.5.1 能量衡算 59
4.5.2 總傳熱速率微分方程和總傳熱系數(shù) 59
4.5.3 平均溫度差法 60
4.5.4 對流傳熱系數(shù)關聯(lián)式 61
4.5.5 無相變時的對流傳熱系數(shù) 62
4.5.6 有相變時的對流傳熱系數(shù) 62
4.6 輻射傳熱 63
4.6.1 基本概念和定律 63
4.6.2 黑體、鏡體、透熱體和灰體 63
4.6.3 物體的輻射能力E 63
4.6.4 物體輻射能力的影響因素 64
4.7 換熱器 64
4.7.1 換熱器的結構形式 64
4.7.2 換熱器傳熱過程的強化 64
4.7.3 管殼式換熱器的設計和選型 64
4.8 例題 65
第5章 蒸發(fā)70
5.1 本章學習指導 71
5.1.1 本章學習目的 71
5.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 71
5.2 概述 71
5.2.1 蒸發(fā)的概念 71
5.2.2 蒸發(fā)操作的目的 71
5.2.3 蒸發(fā)流程及過程分類 71
5.2.4 蒸發(fā)操作的特點 72
5.3 蒸發(fā)設備 72
5.3.1 蒸發(fā)器的結構與特點 72
5.3.2 蒸發(fā)器改進與發(fā)展 72
5.3.3 蒸發(fā)器性能的比較與選型 73
5.4 單效蒸發(fā) 73
5.4.1 物料與熱量衡算方程 73
5.4.2 傳熱速率方程 74
5.4.3 蒸發(fā)強度與加熱蒸汽的經(jīng)濟性 75
5.5 多效蒸發(fā) 76
5.5.1 多效蒸發(fā)流程 76
5.5.2 多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的比較 76
5.5.3 多效蒸發(fā)中的效數(shù)限制及最佳效數(shù) 76
5.5.4 提高加熱蒸汽經(jīng)濟性的其他措施 76
5.6 例題 77
第6章 干燥81
6.1 本章學習指導 82
6.1.1 本章學習目的 82
6.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 82
6.1.3 本章學習中應注意的問題 82
6.2 概述 83
6.2.1 濕空氣的性質及濕度圖 83
6.2.2 干燥過程的物料衡算與熱衡算 84
6.2.3 等焓干燥過程和非等焓干燥過程 86
6.3 干燥速率與干燥時間 86
6.3.1 干燥過程的平衡關系 86
6.3.2 恒定干燥條件下的干燥速率 87
6.3.3 恒定干燥條件下干燥時間的計算 88
6.4 干燥器的選型與設計 88
6.4.1 干燥器選型的影響因素 88
6.4.2 干燥器的性能要求 89
6.5 例題 89
第7章 蒸餾95
7.1 本章學習指導 96
7.1.1 本章學習目的 96
7.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 96
7.1.3 本章學習中應注意的問題 96
7.2 概述 97
7.2.1 精餾過程的基本關系 97
7.2.2 物料衡算 97
7.2.3 熱量衡算 98
7.2.4 傳遞速率關系 99
7.3 設計變量和條件的選定 100
7.3.1 精餾塔的操作壓強 100
7.3.2 精餾過程的加熱方式和冷凝方式 100
7.3.3 回流比的選擇 101
7.4 理論板數(shù)的計算 101
7.4.1 逐板計算法 101
7.4.2 圖解法 101
7.4.3 簡捷法 101
7.5 影響精餾操作因素的分析 102
7.5.1 影響精餾操作的主要因素 102
7.5.2 各因素應遵循的基本關系 102
7.6 其他類型的蒸餾過程 102
7.6.1 復雜精餾塔 102
7.6.2 分批精餾 102
7.7 例題 103
第8章 吸收107
8.1 本章學習指導 108
8.1.1 本章學習目的 108
8.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 109
8.1.3 本章學習中應注意的問題 109
8.2 概述 109
8.2.1 吸收過程的基本關系 109
8.2.2 氣液平衡關系 109
8.3 吸收過程機理和吸收速率方程 111
8.3.1 菲克定律 111
8.3.2 穩(wěn)態(tài)的對流擴散速率方程 111
8.3.3 雙膜理論 111
8.3.4 吸收速率方程 112
8.3.5 各種吸收系數(shù)之間的關系 113
8.4 吸收塔的物料衡算 113
8.4.1 全塔物料衡算 113
8.4.2 吸收操作線方程和操作線 113
8.4.3 吸收劑用量 114
8.4.4 填料吸收塔塔徑的確定 114
8.5 填料層高度的計算 114
8.5.1 傳質單元數(shù)法 114
8.5.2 等板高度法 116
8.6 吸收過程的影響因素 117
8.6.1 增加吸收過程推動力 117
8.6.2 提高傳質系數(shù) 117
8.7 例題 117
第9章 蒸餾和吸收塔設備121
9.1 本章學習指導 122
9.1.1 本章學習目的 122
9.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 122
9.1.3 本章學習中應注意的問題 122
9.2 概述 122
9.2.1 塔設備的基本功能 122
9.2.2 對塔設備性能的評價指標 122
9.2.3 氣液傳質設備的分類 123
9.3 板式塔 123
9.3.1 錯流塔板的幾種典型結構 123
9.3.2 塔板效率及其影響因素 123
9.3.3 板式塔的工藝設計及負荷性能圖 124
9.4 填料塔 125
9.4.1 填料的性能評價 125
9.4.2 填料塔的工藝設計計算 127
9.5 例題 127
第10章 液-液萃取129
10.1 本章學習指導 130
10.1.1 本章學習目的 130
10.1.2 本章應掌握的內(nèi)容 130
10.2 概述 130
10.2.1 萃取分離原理 130
10.2.2 萃取分離的適用場合 131
10.2.3 萃取操作的特點 131
10.3 三元體系的相平衡關系 131
10.3.1 三元相圖 132
10.3.2 分配系數(shù)和分配曲線 133
10.3.3 組分B、S完全不互溶物系的相平衡關系 133
10.3.4 萃取劑的選擇 133
10.4 萃取過程的計算 134
10.4.1 兩相的接觸方式 134
10.4.2 單級萃取 135
10.4.3 多級錯流接觸萃取 135
10.4.4 多級逆流接觸萃取 136
10.4.5 微分接觸逆流萃取 137
10.5 液-液萃取設備 137
10.6 例題 138
第11章 食品工程原理虛擬仿真實驗指導141
11.1 軟件平臺使用指南 141
11.1.1 軟件環(huán)境要求 141
11.1.2 注意事項 141
11.1.3 下載安裝流程 141
11.1.4 仿真軟件練習成績查詢 141
11.1.5 班級創(chuàng)建及導入賬號 142
11.1.6 仿真考試流程 142
11.1.7 軟件操作方法 142
11.2 實訓項目操作說明 142
11.3 實驗內(nèi)容 143
11.3.1 雷諾演示實驗 143
11.3.2 流體流動綜合實驗 145
11.3.3 離心泵綜合性能測定實驗 151
11.3.4 恒壓過濾實驗 155
11.3.5 傳熱實驗 158
11.3.6 果蔬汁熱力濃縮系統(tǒng) 166
11.3.7 真空濃縮與超濾富集 170
11.3.8 洞道干燥實驗 171
11.3.9 噴霧干燥實驗 176
11.3.10 流化床干燥實驗 180
11.3.11 牡丹籽油CO2 逆流提取精制工藝 185
11.3.12 超臨界萃取 188
11.3.13 管殼式熱交換器設計 191
11.3.14 啤酒釀造仿真實驗 194
參考文獻203
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