食品工程原理PDF电子书下载

第1章 流体力学基础 1

1.1 牛顿流体及其黏度 2

1.1.1 牛顿内摩擦定律 2

1.1.2 流体黏度的定义及单位 3

1.1.3 理想流体 3

1.2 流体流动能量平衡 3

1.2.1 稳定流动热力体系的概念 3

1.2.2 稳定流动体系的能量平衡 4

1.2.3 不可压缩理想流体的稳定流动与柏努利（Bernoulli）方程 6

1.2.4 不可压缩实际流体的稳定流动 7

1.3 管中流动 8

1.3.1 管中稳定流动连续性方程 8

1.3.2 雷诺实验与雷诺数 8

1.3.3 水力直径 9

1.3.4 圆管中的层流 10

1.3.5 圆管中的紊流 13

1.3.6 管路中的沿程阻力 15

1.3.7 管路中的局部阻力 17

1.4 简单管路计算 21

1.5 液体输送设备 24

1.5.1 泵的类型 24

1.5.2 叶片泵的主要性能和特性 25

1.5.3 泵的安装高度 28

1.5.4 管路特性 30

1.5.5 泵的工作点 31

习题 31

思考题 33

第2章 传热 34

2.1 热传导 35

2.1.1 傅立叶导热定律与热导率 35

2.1.2 通过单层壁的稳定热传导 36

2.1.3 通过多层壁的稳定热传导 37

2.2 对流传热 39

2.2.1 牛顿冷却定律与对流传热系数 39

2.2.2 对流传热系数关联式的建立方法 40

2.2.3 流体在管内作强制对流 41

2.2.4 流体外绕壁面强制对流 43

2.2.5 流体在搅拌槽内强制对流 45

2.2.6 大空间自然对流传热 45

2.2.7 蒸气冷凝放热 46

2.2.8 沸腾传热 48

2.3 辐射传热 50

2.3.1 基本概念 50

2.3.2 物体的辐射能力 51

2.3.3 两固体表面间的辐射传热 52

2.3.4 对流与辐射的综合传热 55

2.4 稳定传热过程计算 56

2.4.1 热量衡算 57

2.4.2 总传热速率方程 57

2.4.3 总传热系数 58

2.4.4 传热的平均温度差 60

2.4.5 传热面积的计算 65

2.4.6 传热过程的强化 65

2.5 不稳定传热 68

2.5.1 集总参数分析法 68

2.5.2 不稳定导热的图解法 69

2.6 换热器简介 75

2.6.1 管式换热器 75

2.6.2 其他形式的换热器 78

习题 78

思考题 80

第3章 制冷与食品冷冻 81

3.1 制冷技术原理 82

3.1.1 制冷基本概念、原理与方法 82

3.1.2 一般制冷方法 84

3.1.3 低温制冷方法 86

3.1.4 食品冷冻常用的蒸气压缩式制冷循环 88

3.2 制冷剂和载冷剂 95

3.2.1 对制冷剂的要求和选用制冷剂的原则 95

3.2.2 常用的制冷剂 96

3.2.3 制冷剂的发展趋势 98

3.2.4 载冷剂 98

3.3 食品的冻结 99

3.3.1 水的冻结曲线 99

3.3.2 食品的冻结曲线 100

3.3.3 水分结冰率与最大冰晶生成区 101

3.3.4 冻结对食品的影响 101

3.3.5 食品冻结的速度与时间 104

习题 109

思考题 109

第4章 颗粒与流体之间的相对流动 110

4.1 流体绕过颗粒及颗粒床层的流动 111

4.1.1 颗粒床层的特性 111

4.1.2 流体绕球形颗粒的流动阻力（曳力） 113

4.1.3 流体通过颗粒床层的压降 114

4.2 颗粒在流体中的运动 115

4.2.1 固体颗粒沉降过程的作用力 115

4.2.2 固体颗粒的沉降速度 116

4.3 固体流态化与气力输送简介 119

4.3.1 固体流态化 119

4.3.2 气力输送 126

4.4 非均相混合物的分离 128

4.4.1 沉降 129

4.4.2 过滤 136

习题 147

思考题 149

第5章 液体搅拌 151

5.1 液体搅拌混合的基本理论 152

5.1.1 混合物的混合程度 152

5.1.2 过程对混合程度的要求 155

5.1.3 混合的原理 156

5.1.4 混合物的稳定性 157

5.1.5 混合速率 157

5.2 搅拌器的性能 158

5.2.1 常用的机械搅拌装置 158

5.2.2 搅拌器的分类 158

5.2.3 搅拌设备的其他结构问题 160

5.2.4 搅拌器的液体循环量与压头 160

5.2.5 搅拌器的选型 161

5.2.6 搅拌器的放大 162

5.3 搅拌器的功率 164

5.3.1 搅拌时机械能的输入 164

5.3.2 功率关联式 164

5.3.3 功率曲线 166

5.3.4 非牛顿液体的搅拌功率 167

5.4 乳化 168

5.4.1 乳化机理 169

5.4.2 乳化液的稳定性及影响其稳定性的主要因素 169

5.4.3 乳化剂及其作用 170

5.4.4 乳化液形成的方法 170

5.4.5 乳化设备简介 171

习题 172

思考题 172

第6章 粉碎与筛分 173

6.1 粉碎 174

6.1.1 粉碎的基本概念 174

6.1.2 粒度分布 176

6.1.3 粒度分布的测定 178

6.2 粉碎分类 178

6.2.1 按被粉碎粒度分类 178

6.2.2 按物料中含水量分类 179

6.2.3 按粉碎比分类 179

6.2.4 按粉碎力分类 179

6.2.5 按粉碎工艺类型分类 180

6.3 物料的性质 181

6.3.1 物料的力学性质 181

6.3.2 物料的腐蚀性 181

6.4 粉碎能耗假说 181

6.4.1 表面积假说 182

6.4.2 体积假说 183

6.4.3 裂缝假说 183

6.4.4 粉碎能耗的统一公式 183

6.5 筛分 184

习题 190

思考题 191

第7章 吸收与蒸馏 192

7.1 传质学基础 193

7.1.1 扩散现象与分子扩散速率计算 193

7.1.2 对流传质与相间传质 197

7.1.3 传质设备简介 200

7.2 吸收与解吸 201

7.2.1 概述 201

7.2.2 气液相平衡 201

7.2.3 总传质速率方程 204

7.3 吸收塔的计算 208

7.3.1 物料衡算与操作线方程 209

7.3.2 吸收剂的用量与最小液气比 210

7.3.3 塔径的确定 212

7.3.4 填料层高度的计算 212

7.3.5 吸收塔的操作型计算 216

7.4 蒸馏 217

7.4.1 双组分溶液的气液相平衡 218

7.4.2 蒸馏与精馏原理 221

7.5 双组分连续精馏塔的计算 227

7.5.1 理论板的概念及恒摩尔流假定 227

7.5.2 物料衡算与热量衡算 228

7.5.3 操作线方程 230

7.5.4 理论板的确定与实际板的讨论 233

7.5.5 回流比的影响与选择 236

7.5.6 双组分精馏的操作计算 239

7.5.7 精馏装置的热量衡算 242

7.5.8 其他有关实例的讨论 242

7.6 其他蒸馏简介 244

7.6.1 恒沸精馏与萃取精馏 244

7.6.2 分子蒸馏 245

习题 248

思考题 251

第8章 液体吸附与离子交换 252

8.1 液体吸附 253

8.1.1 吸附作用和吸附剂 253

8.1.2 吸附理论 254

8.1.3 吸附操作 258

8.1.4 吸附计算 258

8.2 离子交换 261

8.2.1 离子交换概念与离子交换树脂 261

8.2.2 离子交换机理 262

8.2.3 离子交换速率 264

8.2.4 离子交换操作计算 267

习题 270

思考题 271

第9章 浸出与萃取 272

9.1 浸出 273

9.1.1 浸出理论 273

9.1.2 浸出速率与溶剂的条件 276

9.1.3 浸出操作的流程 277

9.1.4 浸出操作计算 278

9.1.5 浸出装置 283

9.2 萃取 283

9.2.1 液-液相平衡关系 283

9.2.2 萃取过程的计算 287

9.3 超临界流体萃取 288

9.3.1 超临界流体萃取的原理和特性 288

9.3.2 超临界流体萃取的流程和应用 290

习题 292

思考题 293

第10章 膜分离 294

10.1 概述 295

10.1.1 膜分离技术发展的历史 295

10.1.2 膜分离过程 295

10.1.3 膜的分类及性质 297

10.1.4 膜性能 298

10.2 反渗透 299

10.2.1 反渗透的基本原理 299

10.2.2 反渗透膜传递机理 300

10.2.3 反渗透的浓差极化现象 302

10.2.4 反渗透的渗透通量 303

10.3 超滤 304

10.3.1 超滤原理 304

10.3.2 超滤过程的传质模型 304

10.3.3 超滤的浓差极化现象 305

10.3.4 影响超滤渗透通量的因素 305

10.3.5 渗透通量的衰减及解决方法 306

10.3.6 反渗透和超滤装置 307

10.3.7 反渗透和超滤在食品工业中的应用 310

10.4 电渗析 311

10.4.1 基本原理 311

10.4.2 电渗析中的传递过程与伴随过程 312

10.4.3 离子交换膜的选择透过性 313

10.4.4 电渗析中的电化学过程 314

10.4.5 浓差极化 315

10.4.6 电渗析装置 316

10.4.7 电渗析在食品工业的应用 317

10.5 液膜分离技术 317

10.5.1 液膜的分类 317

10.5.2 液膜的组成 318

10.5.3 液膜分离机理 318

10.5.4 液膜分离技术的特点 319

10.5.5 液膜分离操作过程 320

习题 320

思考题 321

第11章 溶液浓缩 322

11.1 蒸发 323

11.1.1 蒸发操作及其特点 323

11.1.2 单效蒸发 325

11.1.3 多效蒸发 332

11.2 冷冻浓缩 339

11.2.1 冷冻浓缩操作原理 340

习题 343

思考题 344

第12章 食品干燥 345

12.1 湿空气的热力学性质 346

12.1.1 绝对湿度和相对湿度 347

12.1.2 湿含量 347

12.1.3 湿空气的比热容和比体积 347

12.1.4 湿空气的热含量 348

12.1.5 干球温度和湿球温度 348

12.1.6 露点温度 349

12.2 湿空气的焓湿图及使用方法 349

12.2.1 湿空气的焓-湿图（h-d图） 349

12.2.2 焓湿图的使用方法 353

12.3 湿物料的基本性质 354

12.3.1 湿物料的形态和物理性质 354

12.3.2 湿物料中水分存在形式和表示法 355

12.3.3 湿物料中水分的活度 355

12.4 湿物料常压热风干燥过程 357

12.4.1 热风干燥过程计算 358

12.4.2 干燥器的热效率、干燥效率和蒸发效率 359

12.4.3 应用举例 360

12.5 对流干燥理论 362

12.5.1 物料干燥机理 362

12.5.2 干燥速率和干燥特性曲线 363

12.6 喷雾干燥技术简介 364

12.6.1 喷雾干燥流程 365

12.6.2 雾化原理 365

习题 366

思考题 367

参考文献 368

附录一 常用材料物理性质 371

附录二 常用产品规格与性能 379