面向21世纪课程教材 Textbook Series for 21st Century 食品工程原理 李云飞葛克山 主编 中国农业大学出版社 ·北京·
全国高等农业院校食品 专业“面向21世纪课程”系列教材 编审指导委员会委员 罗云波中国农业大学教授博士生导师（生物技术） 孙远明华南农业大学教授博士生导师（食品营养） 陈宗道 西南农业大学教授博士生导师（食品化学） 李里特中国农业大学教授博士生导师（食品工程） 李新华沈阳农业大学教授博士生导师（粮油加工） 李士靖中国食品科学技术学会副秘书长教授 李云飞 上海交通大学教授博士生导师（食品工程） 何国庆 浙江大学教授博士生导师（食品微生物） 杨公明 西北农林科技大学教授博士生导师（食品工程） 周光宏南京农业大学教授博士生导师（畜产品加工） 林家栋中国农业大学教授全国高等学校教学研究中心特聘专家 南庆贤中国农业大学教授博士生导师（畜产品加工） 谢笔钩华中农业大学教授博士生导师（食品化学）
21st 内容提要 食品系列数材 根据食品加工中的操作单元和所涉及到的基础理论，本教材共分 12章。其中前半部分重点论述了流体力学、传热学和热力学等基础理 论，介绍了与之相关的食品加工工程原理；后半部分在论述传质学理论 基础上，重点介绍了食品加工中的吸收、分离等与质量传递有关的工程 原理。全书通过大量的例题、思考题和习题等内容的学习，有利于读者 对各单元操作原理的理解和掌握。 本书除可作为食品科学与工程专业的教学教材或参考书外，也适于 相关企业的工程技术人员阅读
21s就 目录 食品系列敦材 绪论.I 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 2.3理想流体 . 11 3流体流动能量平衡. 11 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 3.3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
2食品工程原理 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管路计算与流量测量. 5.1管路计算 35 5.2流量测量 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 7.2假塑性流体 61 7.3胀塑性流体 61 7.4时变性流体. 6 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 0 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传热的基本概念. 83 1.1传热的基本方式. 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
目录3 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 ++。e 90 2.3通过多层壁的稳定热传导. 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 1 换热器. 156 7.1间壁式换热器的类型. 157
4食品工程原理 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制冷技术基本原理. 189 1.1 制冷技术在食品工业中的应用. 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
日录5 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 流体绕过颗粒及颗粒床层的流动 268 1.1颗粒床层的特性. . 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
6食品工程原理 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搅拌器的功率. 386 3.1搅拌时机械能的输入. 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 气液混合原理. 399 5.1气液混合搅拌器的通气速度和搅拌器转速. 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粒度分布与测定.420
录7 2.1颗粒群的粒度分布. 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筛分与筛析的基本概念 457 4.1筛分与筛析. 457 4.2标准筛. 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 3.3塔径的确定. 502 3.4填料层高度的计算.502