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第1章 流体力学基础1

1 基础知识与概念2

1.1 单位制2

1.2 量纲分析3

1.3 流体的压缩性与膨胀性7

2 牛顿流体及其粘度9

2.1 牛顿内摩擦定律9

2.2 流体粘度的定义及单位10

3.1 稳定流动热力体系的概念11

3.2 稳定流动体系的能量平衡11

3 流体流动能量平衡11

2.3 理想流体11

3.3 不可压缩理想流体的稳定流动与柏努利(Bernoulli)方程15

3.4 不可压缩实际流体的稳定流动16

4 管中流动17

4.1 管中稳定流动连续性方程17

4.2 雷诺实验与雷诺数18

4.3 水力直径19

4.4 圆管中的层流20

4.5 圆管中的紊流24

4.6 管路中的沿程阻力27

4.7 管路中的局部阻力32

5.1 管路计算35

5 管路计算与流量测量35

5.2 流量测量43

6 液体输送设备48

6.1 泵的类型48

6.2 叶片泵的主要性能和特性50

6.3 泵的安装高度54

6.4 管路特性57

6.5 泵的工作点57

7 非牛顿流体59

7.1 塑性流体60

7.3 胀塑性流体61

7.2 假塑性流体61

7.4 时变性流体62

8 气体输送原理与设备64

8.1 离心式通风机和鼓风机64

8.2 往复式压缩机68

8.3 真空泵74

习题78

思考题80

本章重点符号说明80

参考文献81

第2章 传热82

1.1 传热的基本方式83

1 传热的基本概念83

1.2 温度场与温度梯度84

1.3 传热速率与热通量85

1.4 载热体86

1.5 换热器87

2 热传导88

2.1 傅立叶导热定律与热导率88

2.2 通过单层壁的稳定热传导90

2.3 通过多层壁的稳定热传导92

3 对流传热95

3.1 牛顿冷却定律与对流传热系数95

3.2 对流传热系数关联式的建立方法96

3.3 流体在管内作强制对流98

3.4 流体外绕壁面强制对流101

3.5 流体在搅拌槽内强制对流104

3.6 非牛顿型流体的传热105

3.7 大空间自然对流传热107

3.8 蒸汽冷凝放热108

3.9 沸腾传热112

4 辐射传热114

4.1 基本概念114

4.2 物体的辐射能力115

4.3 两固体表面间的辐射传热117

4.4 对流与辐射的综合传热121

5 稳定传热过程计算123

5.1 热量衡算123

5.2 总传热速率方程124

5.3 总传热系数126

5.4 传热的平均温度差130

5.5 传热面积的计算136

5.6 传热过程的强化137

6 不稳定传热141

6.1 流体的间歇式换热141

6.2 导热微分方程144

6.3 集总参数分析法146

6.4 不稳定导热的图解法147

7 换热器156

7.1 间壁式换热器的类型157

7.2 列管式换热器的设计和选用167

习题178

思考题184

本章重点符号说明184

参考文献187

第3章 食品冷冻技术188

1.1 制冷技术在食品工业中的应用189

1 制冷技术基本原理189

1.2 制冷基本概念、原理与方法190

2 制冷剂和载冷剂208

2.1 对制冷剂的要求和选用制冷剂的原则208

2.2 常用的制冷剂210

2.3 制冷剂的发展趋势212

2.4 载冷剂213

3 食品的冻结214

3.1 水的冻结曲线214

3.2 食品的冻结曲线215

3.3 水分结冰率与最大冰晶生成区216

3.4 冻结对食品的影响217

3.5 食品冻结的速度与时间220

4 食品速冻方法和速冻装置227

4.1 空气冻结法228

4.2 间接接触冻结法232

4.3 直接接触冻结法236

5 冷藏库238

5.1 冷藏库的类型239

5.2 冷藏库的组成与布置240

5.3 冷藏库的隔热与防潮242

5.4 冷藏库容量的计算243

5.5 冷藏库冷负荷的计算245

5.6 装配式冷藏库248

6 食品冷藏链250

6.1 食品冷藏链的组成与结构250

6.2 冷藏运输251

6.3 冷冻销售259

习题262

思考题262

本章重点符号说明263

参考文献266

第4章 颗粒与流体之间的相对流动267

1.1 颗粒床层的特性268

1 流体绕过颗粒及颗粒床层的流动268

1.2 流体绕球形颗粒的流动275

1.3 流体通过颗粒床层的流动278

2 颗粒在流体中的流动281

2.1 固体颗粒沉降过程的作用力282

2.2 固体颗粒的沉降形态283

2.3 固体颗粒的沉降速度284

3 固体流态化与气力输送289

3.1 固体流态化290

3.2 气力输送308

4 非均相混合物的分离313

4.1 沉降314

4.2 过滤334

习题357

思考题360

本章重点符号说明362

参考文献366

第5章 液体搅拌与气液混合367

1 液体搅拌混合的基本理论368

1.1 混合物的混合程度369

1.2 过程对混合程度的要求372

1.3 搅拌釜内液体的流动373

1.4 混合的原理375

1.5 混合物的稳定性375

1.6 混合速率376

2 搅拌器的性能377

2.1 搅拌器的分类377

2.2 搅拌设备的其他结构问题379

2.3 常用的机械搅拌装置380

2.4 搅拌器的液体循环量与压头380

2.5 搅拌器的选型381

2.6 搅拌器的放大383

3.1 搅拌时机械能的输入386

3 搅拌器的功率386

3.2 功率关联式387

3.3 功率曲线389

3.4 非牛顿液体的搅拌功率391

4 乳化393

4.1 乳化机理393

4.2 乳化液的稳定性及影响其稳定性的主要因素394

4.3 乳化剂及其作用395

4.4 乳化液形成的方法395

4.5 乳化设备简介396

5.1 气液混合搅拌器的通气速度和搅拌器转速399

5 气液混合原理399

5.2 容器通气搅拌功率的计算400

6 气液混合方法和设备402

6.1 碳酸化方法和设备402

6.2 气液混合搅拌器404

习题407

思考题407

本章重点符号说明408

参考文献409

第6章 粉碎与筛分410

1 粉碎理论411

1.1 有关粉碎的基本概念411

1.2 粉碎理论413

2.1 颗粒群的粒度分布420

2 粒度分布与测定420

2.2 粒度测定方法422

3 粉碎方法424

3.1 高速机械冲击微粉碎425

3.2 研磨介质粉碎429

3.3 超微气流粉碎442

3.4 辊压式微粉碎或超微粉碎448

3.5 盘式粉碎453

3.6 超细粉末制备技术研究方向454

4.2 标准筛457

4 筛分与筛析的基本概念457

4.1 筛分与筛析457

4.3 筛分机理458

4.4 筛分方法461

习题463

思考题463

本章重点符号说明464

参考文献464

第7章 吸收与蒸馏466

1 传质学基础467

1.1 混合物组成的表示方法467

1.2 扩散现象与分子扩散速率计算469

1.3 对流传质与相间传质476

1.4 传质设备简介481

2 吸收与解吸482

2.1 概述482

2.2 气液相平衡484

2.3 总传质速率方程491

3 吸收塔的计算497

3.1 物料衡算与操作线方程498

3.2 吸收剂的用量与最小液气比500

3.4 填料层高度的计算502

3.3 塔径的确定502

3.5 吸收塔的操作型计算510

4 蒸馏512

4.1 双组分溶液的汽液相平衡513

4.2 蒸馏与精馏原理519

5 双组分连续精馏塔的计算526

5.1 理论板的概念及恒摩尔流假定527

5.2 物料衡算与热量衡算528

5.3 操作线方程531

5.4 理论板的确定与实际板的讨论536

5.5 回流比的影响与选择540

5.6 双组分精馏的操作计算545

5.7 精馏装置的热量衡算549

5.8 其他有关实例的讨论550

6 其他蒸馏简介553

6.1 恒沸精馏与萃取精馏553

6.2 分子蒸馏555

习题559

思考题565

本章重点符号说明566

参考文献569

第8章 液体吸附与离子交换570

1.1 吸附作用和吸附剂571

1 液体吸附571

1.2 吸附理论574

1.3 吸附操作578

1.4 吸附计算580

2 离子交换587

2.1 离子交换概念和离子交换树脂587

2.2 离子交换机理592

2.3 离子交换速率597

2.4 离子交换操作及设备599

2.5 离子交换操作计算605

习题610

本章重点符号说明612

思考题612

参考文献613

第9章 浸出和萃取614

1 浸出615

1.1 浸出理论616

1.2 浸出速率与溶剂的条件619

1.3 浸出操作的流程622

1.4 浸出操作计算623

1.5 浸出装置631

2 萃取635

2.1 液-液相平衡关系636

2.2 萃取过程的计算641

2.3 萃取操作的设备647

3 超临界流体萃取649

3.1 超临界流体萃取的原理和特性649

3.2 超临界流体萃取的流程和应用652

3.3 超临界流体萃取技术的应用前景655

习题656

思考题659

本章重点符号说明659

参考文献660

第10章 膜分离662

1.2 膜分离过程663

1 概述663

1.1 膜分离技术发展的历史663

1.3 膜的分类及性质666

1.4 膜性能667

2 反渗透668

2.1 反渗透的基本原理668

2.2 反渗透膜传递机理670

2.3 反渗透的浓差极化现象674

2.4 反渗透的渗透通量675

3 超滤675

3.2 超滤过程的传质模型676

3.1 超滤原理676

3.3 超滤的浓差极化现象678

3.4 影响超滤渗透通量的因素680

3.5 渗透通量的衰减及解决方法681

3.6 反渗透和超滤的流程及装置683

4 电渗析692

4.1 基本原理692

4.2 电渗析中的传递过程与伴随过程693

4.3 离子交换膜的选择透过性694

4.4 电渗析中的电化学过程695

4.5 浓差极化697

4.6 电渗析装置699

4.7 电渗析的计算701

4.8 电渗析在食品工业的应用703

5 液膜分离技术704

5.1 液膜的分类704

5.2 液膜的组成705

5.3 液膜分离机理706

5.4 液膜分离技术的特点708

5.5 液膜分离操作过程708

思考题709

本章重点符号说明709

习题709

参考文献711

第11章 溶液浓缩712

1 蒸发713

1.1 蒸发操作及其特点713

1.2 单效蒸发715

1.3 多效蒸发726

1.4 多效蒸发与单效蒸发的比较735

1.5 蒸发设备737

2 结晶744

2.1 结晶原理745

2.2 结晶方法与设备754

2.3 结晶操作的基本计算760

3.1 冷冻浓缩操作原理766

3 冷冻浓缩766

3.2 冷冻浓缩装置771

习题777

思考题779

本章重点符号说明779

参考文献781

第12章 食品干燥原理782

1 湿空气的热力学性质784

1.1 绝对湿度和相对湿度784

1.3 湿空气的比热容和比体积785

1.2 湿含量d785

1.4 湿空气的热含量786

1.5 干球温度和湿球温度786

1.6 露点温度788

2 湿空气的焓湿图及使用方法788

2.1 湿空气的焓湿图(h-d图)788

2.2 焓湿图的使用方法792

3 湿物料的基本性质793

3.1 湿物料的形态和物理性质793

3.2 湿物料中水分存在形式和表示法794

3.3 湿物料中水分的活度795

4 湿物料常压热风干燥过程797

4.1 热风干燥过程计算798

4.2 干燥器的热效率、干燥效率和蒸发效率799

4.3 应用举例800

5 对流干燥理论803

5.1 物料干燥机理803

5.2 干燥速率和干燥特性曲线804

5.3 等速干燥806

5.4 降速干燥807

5.5 由模型拟合确定干燥时间812

6.1 冷冻干燥原理813

6 食品冷冻干燥813

6.2 冷冻干燥中的传热与传质814

7 干燥设备821

7.1 喷雾干燥821

7.2 冷冻干燥设备827

习题835

思考题837

本章重点符号说明837

参考文献838

附录一 常用材料物理性质839

附录二 常用产品规格与性能851