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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d 785

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