食品工程原理复习资料-重要公式总结知识分享
食品工程原理重点
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食品工程原理复习第一章 流体力学基础1.单元操作与三传理论的概念及关系。
不同食品的生产过程应用各种物理加工过程,根据他们的操作原理,可以归结为数个应用广泛的基本操作过程,如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥 等。
这些基本的物理过程称为 单元操作 动量传递:流体流动时,其内部发生动量传递,故流体流动过程也称为动量传递过程。
凡是遵循流体流动基本规律的单元操作,均可用动量传递的理论去研究。
热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。
凡是遵循传热基本规律的单元操作,均可用热量传递的理论去研究。
质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。
凡是遵循传质基本规律的单元操作,均可用质量传递的理论去研究。
单元操作与三传的关系“三传理论”是单元操作的理论基础,单元操作是“三传理论”的具体应用。
同时,“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践基础2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。
牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ,服从此定律的流体称为牛顿流体。
μ比例系数,其值随流体的不同而异,流体的黏性愈大,其值愈大。
所以称为粘滞系数或动力粘度,简称为粘度3.理想流体的概念及意义。
理想流体的粘度为零,不存在内摩擦力。
理想流体的假设,为工程研究带来方便。
4.热力体系:指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。
边界可以是真实的,也可以是虚拟的。
边界所限定空间的外部称为外界。
5.稳定流动:各截面上流体的有关参数(如流速、物性、压强)仅随位置而变化,不随时间而变。
6.流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。
7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时,其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒,不同形式的机械能可以相互转换。
8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性,实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。
食品工程原理 知识点总结
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食品工程原理知识点总结食品工程是一门将工程原理和技术应用于食品制造的学科,其目的是利用工程学原理,将食品原料经过种种工艺处理,生产出合格、安全、美味的食品。
食品工程学的研究内容与食品加工技术、食品成分、物性、生产设备、生产系统、过程控制、新产业技术、环境与能源等相关。
食品工程的起源可以追溯到上个世纪初。
食品加工工艺一直在不断改进,新的技术和理念也在不断涌现。
从第一台模拟风扇式冷凝机的出现,到现在的超声波处理技术、高温短时间消毒技术、低温乳化技术等,食品工程已逐渐发展成为一个非常重要的学科。
二、食品原料的基本性质1. 水分含量:食品的水分含量是其重要的品质指标之一。
食品中水分多则易受微生物污染并变质,少则易变得干燥,影响食品的口感和风味。
2. 营养成分:食品中的营养成分是指食品中的营养物质,如蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质等。
这些物质对人体的生长和健康有着重要的作用。
3. 构造成分:构造成分是指食品中的主要构成物质,如淀粉、蛋白质、脂肪、糖类等。
构造成分对于食品的可加工性、口感和品质有着重要的影响。
4. 食品的物理性质:食品的物理性质包括食品的形态、结构、大小、形状等。
这些物理性质对于食品的加工和加工过程中的传热、传质、变形过程有着重要的影响。
5. 食品的化学性质:食品的化学性质包括食品中的化学成分、化学反应、酸碱度等。
这些化学性质对于食品的加工、储藏期间的变质、变味等有着重要的影响。
三、食品工程中的基本工艺1. 加工:加工是指将食品从原料状态转化为最终食品的过程。
包括初加工和深加工。
初加工是将原料进行初步的加工处理,使之成为半成品。
深加工是在初加工的基础上,对半成品进行各种深度加工,生产出成品食品。
2. 杀菌:杀菌是指通过一定的工艺手段,将食品中的微生物全部杀灭,以延长食品的保质期。
常用的杀菌工艺包括煮沸、高温短时间杀菌、紫外线辐射、臭氧杀菌等。
3. 色泽处理:对食品的颜色进行处理,既可以使食品颜色更加诱人,也可以延长食品的品质保持期。
食品工程原理知识点总结
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食品工程原理知识点总结一、食品工程的概念与发展食品工程是指利用科学技术对食品进行加工、生产和保鲜的过程。
它涉及了食品生产的各个环节,包括原料采购、生产加工、包装储存、销售和配送等。
食品工程的发展历史悠久,随着科学技术的不断进步,食品工程也在不断发展和创新。
食品工程的发展受到了食品安全、食品营养和科技创新等多方面因素的影响。
在当前社会中,人们对于食品的质量和安全要求越来越高,因此食品工程的发展也变得越来越重要。
同时,随着科学技术的不断进步,食品工程也在不断进行创新,以满足人们对于食品的需求。
二、食品工程的基本原理1. 热力学原理热力学是食品工程中非常重要的基本原理之一,它主要研究物质的热力学性质,比如热量、温度和压力等。
热力学原理可以辅助工程师更好地理解食品加工的过程,比如加热、冷却、干燥等过程。
通过热力学原理的应用,可以更好地控制食品加工的质量和生产效率。
2. 流体力学原理流体力学原理是研究流体运动和压力变化规律的学科,它在食品工程中也起着非常重要的作用。
比如,液体在管道中的流动、气体在食品加工过程中的传递等,都需要运用流体力学原理来进行分析和控制。
通过研究流体力学原理,工程师可以更好地控制食品加工过程中的液体和气体流动,从而保证生产效率和质量。
3. 物质传递原理物质传递原理是研究物质在不同介质中传递规律的学科,比如热量传递、质量传递等。
在食品工程中,物质传递原理也是相当重要的,它可以帮助工程师更好地控制食品加工过程中的传热、传质等过程。
通过研究物质传递原理,可以更好地优化食品加工过程,提高生产效率和质量。
4. 生物化学原理食品工程中,生物化学原理也是非常重要的,它主要研究食品中的组成、代谢和变化规律。
通过研究生物化学原理,可以更好地理解食品的特性和变化规律,从而更好地控制食品加工过程中的生物化学变化。
同时,生物化学原理也可以帮助工程师更好地利用微生物等生物技术手段来增强食品的品质和营养。
5. 工程原理食品工程中的工程原理主要包括机械、电气、控制等方面的技术原理,比如食品加工设备的设计、安装和调试等。
食品工程原理重点知识讲解
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食品工程原理复习第一章 流体力学基础1.单元操作与三传理论的概念及关系。
不同食品的生产过程应用各种物理加工过程,根据他们的操作原理,可以归结为数个应用广泛的基本操作过程,如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥 等。
这些基本的物理过程称为 单元操作 动量传递:流体流动时,其内部发生动量传递,故流体流动过程也称为动量传递过程。
凡是遵循流体流动基本规律的单元操作,均可用动量传递的理论去研究。
热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。
凡是遵循传热基本规律的单元操作,均可用热量传递的理论去研究。
质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。
凡是遵循传质基本规律的单元操作,均可用质量传递的理论去研究。
单元操作与三传的关系“三传理论”是单元操作的理论基础,单元操作是“三传理论”的具体应用。
同时,“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践基础2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。
牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ,服从此定律的流体称为牛顿流体。
μ比例系数,其值随流体的不同而异,流体的黏性愈大,其值愈大。
所以称为粘滞系数或动力粘度,简称为粘度3.理想流体的概念及意义。
理想流体的粘度为零,不存在内摩擦力。
理想流体的假设,为工程研究带来方便。
4.热力体系:指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。
边界可以是真实的,也可以是虚拟的。
边界所限定空间的外部称为外界。
5.稳定流动:各截面上流体的有关参数(如流速、物性、压强)仅随位置而变化,不随时间而变。
6.流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。
7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时,其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒,不同形式的机械能可以相互转换。
8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性,实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。
食品工程原理总复习
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食品工程原理总复习食品工程原理总复习第0章引论1.什么是单元操作?2.食品工程原理是以哪三大传递为理论基础的?简述三大传递基本原理。
3.物料衡算所依据的基本定律是什么?解质量衡算问题采取的方法步骤。
4.能量衡算所依据的基本定律是什么?要会进行物料、能量衡算。
第一章流体流动1.流体的密度和压力定义。
气体密度的标准状态表示方法?2.气体混合物和液体混合物的平均密度如何确定?3.绝对压力Pab、表压Pg和真空度Pvm的定义。
4.液体静力学的基本方程,其适用条件是什么?5.什么是静压能,静压头?位压能和位压头?6.压力测量过程中使用的U型管压差计和微差压差计的原理。
7.食品工厂中如何利用流体静力学基本方程检测贮罐中液体存量和确定液封高度?8.流体的流量和流速的定义。
如何估算管道内径?9.什么是稳定流动和不稳定流动?流体流动的连续性方程及其含义。
10.柏努利方程及其含义。
位能、静压能和动能的表示方式。
11.实际流体的柏努利方程,以及有效功率和实际功率的定义。
12.计算管道中流体的流量以及输送设备的功率。
13.什么是牛顿粘性定律?动力黏度和运动黏度的定义。
14.什么是牛顿流体?非牛顿流体?举例说明在食品工业中的牛顿流体和非牛顿流体。
15.雷诺实验和雷诺数是表示流体的何种现象?16.流体在圆管内层流流动时的速度分布及平均速度表述,泊稷叶方程。
17.湍流的速度分布的近似表达式。
18.计算直管阻力的公式—范宁公式。
19.层流和湍流时的摩擦因数如何确定?20.管路系统中局部阻力的计算方法有哪两种?具体如何计算?21.管路计算问题(重点是简单管路,复杂管路)22.流体的流量测定的流量计有哪些?简述其原理。
第二章流体输送1.简述离心泵的工作原理。
什么是“气缚”现象?2.离心泵主要部件有哪些?有何特点?3.离心泵的主要性能参数有哪些?4.离心泵的特性曲线是指那三条关系曲线?5.影响离心泵特性曲线的因素有哪些?6.离心泵在安装时应考虑那些因素?什么是“气蚀”现象?7.如何确定离心泵的工作点?结合工作点试述流量调节方法。
食品工程原理food engineering-复习
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1.绝对压力 p ab (absolute pressure)
2..表压 p g
3.真空度 p vm
实际流体机械能衡算
理想流体、稳定流动和流动类型的判断
流体流量的测定方法泵的压头:
轴功率P
汽蚀:当p1<p v,液体沸腾汽化,又被压缩,V↓ ,液体质点急剧补位冲击对泵叶片的损伤
气缚
允许吸上真空高度Hs
离心泵的工作点
颗粒沉降速度问题:
(1)层流区(Stockes区)(Rep<1)
重力沉降生产能力问题
要点是:
沉降所需时间≤流体经过沉降器所需时间
滤浆、滤液、滤饼、过滤介质、深床过滤等基本概念。
恒压过滤(忽略过滤介质阻力,Ve= 0)
恒速过滤方程(忽略过滤介质阻力,Ve= 0)。
食品工程原理复习资料-重要公式总结
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目录第1章流体流动与输送设备第一节流体静力学·····················································第二节流体动力学····················································第三节管内流体流动现象··············································第四节流体流动阻力··················································第五节管路计算······················································第六节流速与流量的测量··············································第七节流体输送设备··················································第2章传热······························································第一节概述·····························································第二节热传导···························································第三节对流传热·························································第四节传热计算·························································第五节对流传热系数关联式···············································第六节辐射传热························································第七节换热器··························································第4章非均相物系分离·····················································第一节概述···························································第二节颗粒沉降·······················································第三节过滤····························································第四节过程强化与展望·················································第5章干燥······························································第一节概述·····························································第二节湿空气的性质及湿度图·············································第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算·····································第四节干燥速率和干燥时间···············································第五节干燥器···························································第六节过程强化与展望···················································第1章 流体流动与输送设备第一节 流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。
食品工程原理(复习)
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一.稳定流体力学的能量平衡。
对于稳定流动的热力体系,设在一定时间进出体系的流量质量为m,若忽略电能和化学能则输入和输出体系的能量有:1.位能:由于在地球引力场中的位置而产生的能量2.动能:流体由运动而产生的能量3.内能:流体分子内部具有能量4.流动能:也称为压力能是流体体系中在不改变流体体积情况下引导流体经过界面进入或流出所必须做的功5.外功:如果设备中还有压缩机或泵等动力机械,则外界通过这类机械将对立系做功,是为功的输入6.热量:体系通过换热器与外界进行交换的热量二. 雷诺(英国人)实验与雷诺数雷诺数代表惯性力和粘性之比,雷诺数不同,这两种力的比值也不同。
由此产生内部结构和运动性质完全不同的两种流动状态。
两种流动状态:滞流(层流)和湍流实际上是一切流利运动普遍存在的物理现象。
三. 管中的沿程阻力尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区域1.滞留区2.临界区。
3.光滑管湍流区4.过渡区5.粗糙管湍流区四. 泵的类型1.叶片式泵2.往复式泵3.旋转式泵离心泵有如下性能特点1.当流量为零时,离心泵的压头不超出某一有限制,并且压头随流量增加而缓慢降低。
因此有可能利用在排出管道上安装调节阀的方式来调节离心泵的流量。
2.功率随流量增加而平稳上升,且流量为零时功率最小,所以离心泵启动时都将出口调节阀关闭,以降低启动功率。
3.一般离心泵的效率为0.6至0.85,大型泵可达0.9离心泵效率在最高点附近下降缓慢所以泵的有效工作范围较宽。
五. 傅立叶定律指出:热流密度与温度梯度成正比。
各种物质的热导率通常用实验的方法测定。
热导率的数值差别很大,一般而言,金属的热导率最大,非金属固体次之,液体的较小,气体最小。
六. 稳定传热过程计算:两者都是以热量衡算和总传热速率方程为计算基础。
热量衡算:在热损失的情况下,热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量。
传热速率与传热面积成正比,与热流体,冷流体温度之差成正比。
换热器的简介管式换热器1.沉浸式换热器:优点是结构简单价格低廉,便于防腐能承受高压,缺点是容器内液体湍流程度低,管外对流传热系数小2.喷淋式换热器:优点它和沉浸式换热器相比,便于检修和清洗传热效果好,缺点是喷淋不易均匀3.套管式换热器:优点构造简单的耐高压传染面积,可根据需要而增减适当的选择内外的管径。
食品工程原理重点总结
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—S 传质概述>什么是传质(质*传递〉?单相中某组分在空间位置上存在浓度差,引起其由高浓度区 向低浓度区的物质迁移。
组成不同的两相相接触时,可能有某一组分从一相向另一相 的物质妊移。
> 传质的推动力:本质上是化学势,包抵浓度建. 温度差和压 力差。
最常见的传质过程是由浓«差而引起的-传质传质传质A 扩散通量:d 丹混合物中某组分在单位时m 内 通过单位面积的量() 相对于静止坐标,扩散通量以"来表示单位:mol/(m2.s)2 _ mol ni _ mol m _ molNI —卑 位 * —-—-——=—5" -— = ——L S m Snr 』相对于平均速度,扩散通量以无来表示J t =q(“f -v)对于二元混合物=丿鼻=&八1 =一 V)=- = N A -C等摩尔对向扩散与单向扩散的比较对向扩散单向扩散液体 M=^=d (s —%) M=学子(S —J ) Z 厶 ^Bm气体 N = j = D AB/ RTzA Eick 扩散定理(分子扩散定律)社二元混合物中,组分的分子扩散通量与其浓度梯度成正比。
相对于混合物平均速度运动坐标:de A dx^J" = ~D 肋苍 =~G D AS 盂 负号表示扩散方向为浓度减小的方向, D --组分,4在£中的扩散系数,m*/s.相对于静止坐标:N A =UN A +M)+乙=迈冈><^% 叱、组分随混合物整体运 动被携带的对流通*N A +N B / CN A =J A因浓度梯度引起的分 子扩散例有一装有He 和&混合气体的管子,各处温度皆为2亍C,总压力皆为 latme 管子一端He 的分压为0. 60atm,另一端为0. 20atin,两端距离为 20cmo 若He-N2混合物的弘=6 87X10Ttf/s,计算稳态时He 的扩散通 量。
解:属于等摩尔对向扩散,记He 为Auy-p )= _&87X10 -------- X (0.60-0.20)X 1.10325X 105'RTz 如 Q 8.314x298x0.20=5.63xl0-'mol/(ni\s)稳态时He 的扩散通量心为5.63X10-3mol/(m2 s).三、对流传质在运动的流体混合物中,除分子扩散以外,还存在因流体 质点和微团的宏观运动而产生的组分的质量传递, 称为对流传质。
食品工程原理知识点总结
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食品工程原理知识点总结食品工程原理是指通过科学的方法和技术,对食品的原料、加工、制造、包装、储存和运输等过程进行研究和控制,以提高食品的质量、安全和营养价值。
下面是食品工程原理的一些重要知识点的总结。
1. 食品成分分析:食品的成分是指食品所含有的蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质等营养物质的含量。
通过成分分析可以了解食品的营养价值和特性,为食品加工和控制提供依据。
2. 食品物理性质:食品的物理性质包括颜色、质地、口感、溶解性等。
了解食品的物理性质可以帮助选择合适的加工方法和工艺,以及改善食品的口感和品质。
3. 食品微生物学:食品中存在着各种微生物,包括细菌、霉菌、酵母等。
了解食品微生物的生长规律和影响因素,可以有效控制食品的微生物污染和变质,确保食品的安全性。
4. 食品加工工艺:食品加工工艺是指将原料通过一系列物理、化学和生物变化的过程转化为具有一定质量和特性的食品产品的过程。
了解不同食品的加工工艺,可以掌握食品加工的基本原理和技术,提高食品的生产效率和品质。
5. 食品包装技术:食品包装是保护食品免受外界环境的影响,延长食品的保鲜期和货架期限,同时提供方便的使用和销售。
了解食品包装技术可以选择合适的包装材料和方法,确保食品的质量和安全。
6. 食品质量控制:食品质量控制是通过对原料、加工过程和成品进行监测和检验,确保食品符合规定的质量标准和安全要求。
了解食品质量控制的原理和方法,可以提高食品的一致性和稳定性,降低质量问题和风险。
7. 食品安全管理:食品安全管理是指制定和执行一系列规范和措施,确保食品不会对消费者的健康造成危害。
了解食品安全管理的原理和要求,可以帮助企业建立健全的食品安全管理体系,提高食品的安全性和可追溯性。
8. 食品营养学:食品营养学是研究食物中所含的各种营养成分对人体健康的影响和作用的科学。
了解食品营养学的原理和知识,可以为制定合理的膳食指导和食品配方提供依据,提高食品的营养价值和功能性。
食品工程原理复习资料-重要公式总结54801
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目录第1章流体流动与输送设备第一节流体静力学·····················································第二节流体动力学····················································第三节管内流体流动现象··············································第四节流体流动阻力··················································第五节管路计算······················································第六节流速与流量的测量··············································第七节流体输送设备··················································第2章传热······························································第一节概述·····························································第二节热传导···························································第三节对流传热·························································第四节传热计算·························································第五节对流传热系数关联式···············································第六节辐射传热························································第七节换热器··························································第4章非均相物系分离·····················································第一节概述···························································第二节颗粒沉降·······················································第三节过滤····························································第四节过程强化与展望·················································第5章干燥······························································第一节概述·····························································第二节湿空气的性质及湿度图·············································第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算·····································第四节干燥速率和干燥时间···············································第五节干燥器···························································第六节过程强化与展望···················································第1章 流体流动与输送设备第一节 流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。
食品工程基本知识重要归纳
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1、传热的基本方式热传导:物体各部分之间不发生相对位移对流:流体各部分之间发生相对位移,热对流仅发生在流体中自然对流:流体各处的温度不同而引起强制对流:外力所导致的对流,在同一流体中有可能同时发生自然对流和强制对流。
辐射:因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。
不需要任何介质。
绝对零度以上都能发射辐射能2、稳态传热:传热系统中,温度分布不随时间而改变。
3、热流量(热流率):传过一个传热面的热量Q与传热时间之比。
定义式:热流密度(热通量):热流量与传热面积A之比。
4、热交换:两个温度不同的物体由于传热,进行热量的交换,称为热交换,简称换热a.无相变,b.相变,5、温度场:某一瞬间空间中各点的温度分布,称为温度场6、一维温度场:若温度场中温度只沿着一个坐标方向变化。
7、稳定温度场:若温度不随时间而改变。
8、等温面:温度场中同一时刻相同温度各点组成的面。
等温面的特点:(1)等温面不能相交;(2)沿等温面无热量传递。
沿等温面将无热量传递,而沿和等温面相交的任何方向,因温度发生变化则有热量的传递。
温度梯度是向量,其方向垂直于等温面,并以温度增加的方向为正。
9、傅立叶定律:单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比,即导热系数表征物质导热能力的大小,是物质的物理性质之一10、金属的导热率最大,固体非金属次之,液体较小,气体最小。
物质的热导率均随温度变化而变化11、圆筒壁与平壁不同点是其等温面随半径而变化。
圆筒的长度为L,则半径为r处的传热面积为A=2πrL。
12、对于圆筒壁的稳定热传导,通过各层的热传导的热流量都是相同的,但是热通量(热流密度)却不相等。
13、热量的传递主要研究冷热流体通过管路器壁传递的过程。
14、不同区域的传热特性:1. 湍流主体对流传热温度分布均匀2. 层流底层热传导温度梯度大3. 壁面热传导有温度梯度传热的热阻即主要集中在层流层中。
15、α代替λ/δtα反映对流传热的快慢,其越大,表示对流传热速率越快。
食品工程原理所有考试重点
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1、传热的基本方式:热传导、热对流、热辐射2、对流传热是指流体指点发生相对位移而引起的热量传递过程或是流体微团改变空间位置而引起的流体和固壁面之间的传递过程。
分为自然对流和强制对流。
3、热交换的基本原则是能量守恒定律4、热边界层(温度边界层):因流体与壁面间的传热,在流体主体与壁面间,也会形成一个具有温度低度的薄层。
在热边界层中,最大温度梯度发生在层流地层中。
5、影响对流传热的因素:流体的状态、流体的性质、流体的流动状况、传热壁面的形状、位置、大小。
6、换热器分为:直接接触式换热器和非直接接触式换热器7、非直接接触式换热器:间壁式换热器(分为管式、和板式和拓展表面试)、蓄热式换热器8、冷热流体的留道基本形式:并流、串流、混流9、波长0.4~0.8um为可见光、0。
8~40um为红外线10、蒸发浓缩的特点:热敏性、腐蚀性、泡沫性、粘稠性、结垢性、挥发性11、蒸发过程的两个必要组成部分:加热料液使溶剂水沸腾汽化和不断除去汽化产生的水蒸气。
一般前一部分在蒸发器进行,后一部分在冷凝器完成。
12、蒸发操作可以在常压、加压、减压条件下进行。
13、真空蒸发的基本目的:降低料液的沸点。
其操作压力取决于冷凝器中水的冷凝温度和真空泵的性能。
14、常用的热泵有蒸汽喷射热泵和机械压缩式热泵。
15、蒸发操作可分为连续操作和间歇式操作。
间歇式操作方法有:3一次进料,一次出料;连续进料,一次出料。
为间歇蒸发为非稳态操作。
连续蒸发稳定操作。
16、蒸发按原操作的主要设备:蒸发器、冷凝器、真空泵、疏水器、捕沫器。
17、按照溶液在蒸发器的流动情况分为循环型和非循环型。
18、非循环型蒸发器:长管式、刮板膜式、板式19、产生雾沫夹带原因:泡沫、蒸汽高速流动、溶液急剧蒸发20、捕沫器分为:惯性型、离心型、表面型21、引起温差损失的原因:由于料液中溶质的存在产生的沸点升高而引起;由于液层静压效应而引起的;由于蒸汽流动的阻力和热损失而引起的22、单效蒸发的工程设计计算项目:蒸发量、加热蒸汽消耗量和加热室的换热面积23、多效蒸发的流程操作:顺流、逆流、平流24、制冷方法:机械制冷、热电制冷、磁制冷。
(完整版)食品工程原理复习资料-重要公式总结
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食工原理复习资料单元操作:不同食品的生产过程使用各种物理加工过程,根据物理加工过程的各种操纵原理,可以归结为数个广泛的基本过程,这些基本过程称为单元操作。
特点:若干个单元操作串联起来组成的一个工艺过程称为物理性操作。
同一食品生产过程中可能会包含多个相同的单元操作。
单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同,进行该操作的设备也可通用。
三传理论:单元操作按其理论基础可分为三类:流体流动过程,传热过程,传质过程,以上三个过程包含三个理论,称为三传理论。
(动量传递,热量传递,质量传递)。
物料衡算:根据质量守恒定律,以生产过程中或生产单元为研究对象,对其进出口处进行定量计算,称为物料衡算。
第一章 流体流动与输送设备流体:具有流动性的物体。
如气体,液体。
特征:具有流动性;抗剪和抗张能力很小;无固定形状,随容器形状而变化;在外力作用下其内部发生相对运动。
密度:单位体积流体的质量,称为流体的密度。
),(T p f =ρ压力:流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强,又称为压力。
在静止流体中,作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。
压力的单位:(1) 按压力的定义,其单位为N/m 2,或Pa ;(2) 以流体柱高度表示,如用米水柱或毫米汞柱等。
标准大气压的换算关系:1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H 2O压力的表示方法:表压 = 绝对压力 - 大气压力;真空度 = 大气压力 - 绝对压力 静力学基本方程:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 能量形式 g z p g z p 2211+=+ρρ适用条件:在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。
(1)在重力场中,静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关,而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。
(2)在静止的、连续的同种液体内,处于同一水平面上各点的压力处处相等。
液面上方压力变化时,液体内部各点的压力也将发生相应的变化。
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食工原理复习资料单元操作:不同食品的生产过程使用各种物理加工过程,根据物理加工过程的各种操纵原理,可以归结为数个广泛的基本过程,这些基本过程称为单元操作。
特点:若干个单元操作串联起来组成的一个工艺过程称为物理性操作。
同一食品生产过程中可能会包含多个相同的单元操作。
单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同,进行该操作的设备也可通用。
三传理论:单元操作按其理论基础可分为三类:流体流动过程,传热过程,传质过程,以上三个过程包含三个理论,称为三传理论。
(动量传递,热量传递,质量传递)。
物料衡算:根据质量守恒定律,以生产过程中或生产单元为研究对象,对其进出口处进行定量计算,称为物料衡算。
第一章 流体流动与输送设备流体:具有流动性的物体。
如气体,液体。
特征:具有流动性;抗剪和抗张能力很小;无固定形状,随容器形状而变化;在外力作用下其内部发生相对运动。
密度:单位体积流体的质量,称为流体的密度。
),(T p f =ρ压力:流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强,又称为压力。
在静止流体中,作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。
压力的单位:(1) 按压力的定义,其单位为N/m 2,或Pa ;(2) 以流体柱高度表示,如用米水柱或毫米汞柱等。
标准大气压的换算关系:1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H 2O压力的表示方法:表压 = 绝对压力 - 大气压力;真空度 = 大气压力 - 绝对压力 静力学基本方程:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 能量形式 g z p g z p 2211+=+ρρ适用条件:在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。
(1)在重力场中,静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关,而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。
(2)在静止的、连续的同种液体内,处于同一水平面上各点的压力处处相等。
液面上方压力变化时,液体内部各点的压力也将发生相应的变化。
食品工程原理 流体流动复习提要
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Ch1 流体流动知识点:1、 流体静力学方程(1)公式 2211z gp z g p +=+ρρ or gh p ρ=Δ (2)条件:a . 流体是静止的 b . 流体是连续的 c . 不可压缩(3)应用:复式,非水平管压差gz R R g p P P P ρρ+++−=−=Δ)()(21021L2、 连续性方程 e A u A u ==222111ρρ(1)公式:C A u A u ==2211(2)条件:a .稳态,连续 b .不可压缩流体(3)应用:不同截面处,速度间的关系应用此式多,截面与流速垂直。
3、伯努里方程f e H Hg u z g p −=Δ+Δ+Δ22ρ )22(22222111f e H g u z gP H g u z pg P +++=+++ρ “Δ”总是“出—进”之意条件:(1)稳态,连续流体 (2)流体不可压缩应用时应注意:(1)不同基准,公式形式不同,各项基准要一致(单位一致)(2)压力可同用表压或绝压,应一致(3)时时把握“伯氏方程”不过是在某一范围内的能衡关系,是求取某一参数的手段。
4、阻力损失计算及λ的计算g u d l H f 22λ= (22u d l h f λ= or 22Pu d l p f λ=Δ) ()g u d l lH e f 22∑+=λ or gu d l H f 22⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=∑∑ξλ ()()()25.0Re 3164.0(Re)/,/64 4000400020002000e e ee e e ef d R f d f R R f R R R ===⎭⎬⎫⎩⎨⎧===⎪⎩⎪⎨⎧><<<λελελλλλ特例:湍流光滑管充分湍流区湍流发展区湍流区过渡区层流区 应用:1)管路计算:简单管路:基础是连续性方程、伯氏方程、范宁公式(求λ),若不告诉λ,可能属层流。
并联管路:总f f f h h h ===L 21分支管路:在1-1′与2-2′面、或1-1′与3-3′面间分别应用伯氏方程,流速、管径、阻力系数不同时,阻力分段相加 汇合管路:特点同分支管路,两个分支面与汇合面独立应用伯氏方程。
食品工程原理复习资料重要公式总结-V1
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食品工程原理复习资料重要公式总结-V1随着人们对食品质量和安全的要求不断提高,食品工程原理成为了现代食品工业中不可或缺的一系列技术。
对于食品工程学习者来说,良好的复习资料是必不可少的,下面就为大家简单介绍一些食品工程原理复习资料中的重要公式。
一、物料平衡公式物料平衡公式是指在食品加工过程中物质质量守恒的公式。
该公式的核心思想就是原物料的质量和成品的质量基本相等,因此,我们可以利用物料平衡公式来计算各个工艺阶段中原料与副产品的品质关系,以及成品效率及损失量等相关问题。
物料平衡公式:入料量=出料量+留存量二、热力学公式热力学公式是通过测定各种物质在不同热状态下的热量变化、温度变化以及压力变化等关系,来研究食品加工过程中各种能量传递规律和功率变化的规律。
主要热力学公式如下:1、热力学公式Q = m x C x ΔT其中,Q代表所需加热的热量,m代表物体的质量,C代表物体的定容热容,ΔT表示温度差。
2、焓的变化公式ΔH = H2-H1其中,ΔH为焓变,H1为初始状态的焓,H2为最终状态的焓。
三、传质速度公式传质速度公式是指通过化学反应或者各种传质作用的实验证明,研究食品加工过程中各种物质分子的传递速度规律。
传质速度公式如下:传质速率=传质系数×浓度差其中,传质系数是由各种物质间的传递作用所决定的,反应了物质分子间传递的速率和质量。
四、物理量计算公式在食品加工中,涉及许多的物质物理量计算。
如密度、比表面积、黏滞性、表面张力等等,这些物理量计算公式往往也是食品工程原理复习资料中所必备的内容。
以密度计算公式为例:密度=质量(m)/体积(v)五、微生物数量计算公式食品工业安全也是食品加工的关键之一,因此,微生物数量计算也成为了重要的计算问题之一。
准确的微生物数量计算可以帮助加工车间及时掌握食品中的质量情况并进行相应的调整和控制。
微生物数量计算公式如下:菌落计数(CFU/g)=菌落数/定量培养基中的稀释量以上就是食品工程原理复习资料中的一些重要公式总结,当然,这只是其中的一部分,更多知识请大家在学习中逐渐积累。
《食品工程原理》常用公式资料讲解
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《食品工程原理》常用公式
第一部分动量传递
实际流体的柏努利方程式
gZi
2
u1
z-
2g
u2P
2
He
gZ2
Z2
2
u2P2
2
P2
Wf
hf
kg
范宁公式
hf
2u
2g
单位:
哈根-泊稷叶方程
32 lu
离心泵的基本方程式
ho
PmPv
g
2
U2
2
Ui
2g
管道直径的估算u
qV
0.785d2
第二部分热量传递
热流体放出热量=冷流体吸收热量 傅立叶定律Q Adt
dx
qm hCphT1T2qm cCpct2t1
牛顿冷却定律Q A twt对数平均温差
tm
t1t2
t1
In
n层平壁稳定热传导
n
t td
L| i 1 i 1
丄nd
Ai 1 i
层圆筒的传热速率Q
n
2 L tn
i 1
i 1 nrn
tn
第三部分质量传递
湿物料中水分的质量湿物料的总质量
湿基含水量w
干基含水量
湿物料中水分的质量 湿物料中绝对干料的质量
两种含水量之间的换算关系
— kg水/kg湿物料x
干燥产品量G2
干燥空气用量L
物料总干燥时间
1w
1w2
W
H2H1
Gc
水分蒸发量
X。)
A[(X1u。A
GcX1XLeabharlann *X1U0A X0
wI八kg水/kg干物料1w
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食品工程原理复习资料-重要公式总结食工原理复习资料单元操作:不同食品的生产过程使用各种物理加工过程,根据物理加工过程的各种操纵原理,可以归结为数个广泛的基本过程,这些基本过程称为单元操作。
特点:若干个单元操作串联起来组成的一个工艺过程称为物理性操作。
同一食品生产过程中可能会包含多个相同的单元操作。
单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同,进行该操作的设备也可通用。
三传理论:单元操作按其理论基础可分为三类:流体流动过程,传热过程,传质过程,以上三个过程包含三个理论,称为三传理论。
(动量传递,热量传递,质量传递)。
物料衡算:根据质量守恒定律,以生产过程中或生产单元为研究对象,对其进出口处进行定量计算,称为物料衡算。
第一章流体流动与输送设备流体:具有流动性的物体。
如气体,液体。
特征:具有流动性;抗剪和抗张能力很小;无固定形状,随容器形状而变化;在外力作用下其内部发生相对运动。
ρ密度:单位体积流体的质量,称为流体的密度。
)f=,(Tp压力:流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强,又称为压力。
在静止流体中,作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。
压力的单位:(1)按压力的定义,其单位为N/m2,或Pa;(2)以流体柱高度表示,如用米水柱或毫米汞柱等。
标准大气压的换算关系:1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H2O压力的表示方法:表压 = 绝对压力 - 大气压力;真空度 = 大气压力 - 绝对压力 静力学基本方程:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ适用条件:在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。
(1)在重力场中,静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关,而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。
(2)在静止的、连续的同种液体内,处于同一水平面上各点的压力处处相等。
液面上方压力变化时,液体内部各点的压力也将发生相应的变化。
第二节 流体动力学体积流量V S : 单位时间内流经管道任意截面的流体体积, m 3/s 或m 3/h 。
质量流量m S : 单位时间内流经管道任意截面的流体质量, kg/s 或kg/h 。
平均流速u :单位时间内流体在流动方向上所流经的距离,m/ s 。
质量流速G :单位时间内流经管道单位截面积的流体质量,kg/(m 2·s )。
相互关系:U=V/A;G=ρV=ρAU内摩擦力:运动着的流体内部相邻两流体层间由于分子运动而产生相互作用,称为流体的内摩擦力或粘滞力。
剪应力(内摩擦力):t=F/A=μu/δ定态(稳定)流动与非定态(不稳定)流动:流体流动系统中,若各截面上的温度、压力、流速等物理量仅随位置变化,而不随时间变化,这种流动称之为定态流动;若流体在各截面上的有关物理量既随位置变化,也随时间变化,则称为非定态流动。
定态流动系统的质量守恒——连续性方程:定态流动系统的机械能守恒——柏努利方程一、实际流体的柏努利方程 以单位质量流体为基准:f 2222e 12112121W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ J/kg以单位重量流体为基准:f 2222e 12112121h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ J/N=m 适用条件:(1)两截面间流体连续稳定流动;(2)适于不可压缩流体,如液体;对于气体,当 %20121〈-p p p ,可用两截面的平均密度ρm 计算。
二、理想流体的柏努利方程理想流体是指没有黏性(即流动中没有摩擦阻力)的不可压缩流体。
ρρ222212112121pu g z p u g z ++=++gp u g z g p u g z ρρ222212112121++=++表明理想流体在流动过程中任意截面上总机械能、总压头为常数, 三、柏努利方程的讨论(1)当系统中的流体处于静止时,柏努利方程变为ρρ2211p g z p g z +=+常数===Λ222211d u d u上式即为流体静力学基本方程式。
(2)在柏努利方程式中, zg 、221u 、ρp 分别表示单位质量流体在某截面上所具有的位能、动能和静压能;而W e 、ΣW f 是指单位质量流体在两截面间获得或消耗的能量。
输送机械的有效功率: e s e W m P = 输送机械的轴功率: ηeP P ==W*质量流量/效率第三节 管内流体流动现象1-3-1 流体的黏度 一、牛顿黏性定律牛顿黏性定律表明流体在流动中流体层间的内摩擦力或剪应力与法向速度梯度之间的关系,其表达式为yuAF d d .μ= 或 y u d d .μτ=牛顿黏性定律适用于层流。
黏度是度量流体黏性大小的物理量,一般由实验测定。
物理意义:促使流体在与流动相垂直方向上产生单位速度梯度时的剪应力。
单 位:Pa ·s ,cP 1cP=10-3 Pa ·s影响因素:温度与压力。
液体:T ↑,μ↓;不考虑p 的影响。
气体:T ↑,μ↑;一般在工程计算中也不考虑p 的影响。
剪应力与速度梯度的关系符合牛顿黏性定律的流体,称为牛顿型流体;不符合牛顿黏性定律的流体称为非牛顿型流体。
运动黏度为黏度μ与密度ρ的比值,单位为m 2/s ,也是流体的物理性质。
一、流体流动类型层流(或滞流): 流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动,流体分为若干层平行向前流动,质点之间互不混合;湍流(或紊流): 流体质点除了沿管轴方向向前流动外,还有径向脉动,各质点的速度在大小和方向上都随时发生变化,质点互相碰撞和混合。
二、流型判据——雷诺准数μρud Re =(1-28)Re 为无因次准数,是流体流动类型的判据。
(1) 当Re ≤2000时,流动为层流,此区称为层流区; (2) 当Re ≥4000时,一般出现湍流,此区称为湍流区;(3) 当2000< Re <4000 时,流动可能是层流,也可能是湍流,该区称为不稳定的过渡区。
根据Re 准数的大小将流动分为三个区域:层流区、过渡区、湍流区,但流动类型只有两种:层流与湍流。
雷诺准数物理意义:表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动程度。
第四节 流体流动阻力1-4-1 流体在直管中的流动阻力 一、直管阻力的通式范宁公式的几种形式:能量损失 22f u d l W λ=压头损失 gu d l g W h 22f f λ=压力损失 22f f u d l W p ρλρ==∆二、层流时的摩擦系数层流时摩擦系数λ是雷诺数Re 的函数Re64=λ 流体在直管内层流流动时能量损失的计算式为2f 32d luW ρμ=或 2f 32d lup μ=∆ ——哈根-泊谡叶方程 表明层流时阻力与速度的一次方成正比。
三、湍流时的摩擦系数湍流时摩擦系数λ是Re 和相对粗糙度dε的函数: ),(dRe εψλ=λ-Re -dε图: (1)层流区 Re <2000 λ=64/Re , 与d ε无关 W f , h f ∝ u 1 (2)过渡区 2000< Re <4000 λ=f (Re ,d ε)(3)湍流区 Re >4000 λ=f (Re ,d ε) W f , h f ∝ u 1~2(4)完全湍流区 Re > Re c λ=f (d ε)与Re 无关 W f , h f ∝ u 2(阻力平方区) (虚线以上)1-4-2 局部阻力 一、阻力系数法将局部阻力表示为动能的某一倍数,22'f u W ζ= 或 gu h 22'f ζ=式中,ζ称为局部阻力系数,一般由实验测定。
注意,计算突然扩大与突然缩小局部阻力时,u 为小管中的大速度。
进口阻力系数5.0=进口ζ,出口阻力系数1=出口ζ。
二、当量长度法将流体流过管件或阀门的局部阻力,折合成直径相同、长度为e l 的直管所产生的阻力即 22e 'f u d l W λ= 或g u d lh 22e 'f λ=式中e l 称为管件或阀门的当量长度,也是由实验测定。
1-4-3 流体在管路中的总阻力 当管路直径相同时,总阻力:22'f f f ud l W W W ⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=+=∑ζλ或 22e 'f f f u d l l W W W ∑+=+=∑λ注意:计算局部阻力时,可用局部阻力系数法,亦可用当量长度法,但不能用两种方法重复计算。
第七节 流体输送设备1-7-1 离心泵气缚现象:离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力。
因此,离心泵在启动前必须灌泵。
2.离心泵的主要部件 叶轮 泵壳 轴封装置二、离心泵的性能参数与特性曲线 1. 性能参数流量Q 离心泵单位时间内输送到管路系统的液体体积, m 3/s 或m 3/h 。
压头(扬程)H 单位重量的液体经离心泵后所获得的有效能量,J /N 或m 液柱。
效率η 反映泵内能量损失,主要有容积损失、水力损失、机械损失。
轴功率P 离心泵的轴功率是指由电机输入离心泵泵轴的功率, W 或kW 。
离心泵的有效功率P e 是指液体实际上从离心泵所获得的功率。
%100e⨯=PP η 泵的有效功率: g QH P ρ=e 或 102e ρQH P = 泵的轴功率为 ηρgQH P = 或 ηρ102QH P =2. 特性曲线离心泵特性曲线是在一定转速下,用20℃水测定,由H -Q 、P -Q 、η-Q 三条曲线组成。
(1)H -Q 曲线:离心泵的压头在较大流量范围内随流量的增大而减小。
不同型号的离心泵,H -Q 曲线的形状有所不同。
(2)P -Q 曲线:离心泵的轴功率随流量的增大而增大,当流量Q =0时,泵轴消耗的功率最小。
因此离心泵启动时应关闭出口阀门,使启动功率最小,以保护电机。
P /k WP(3)η-Q 曲线:开始泵的效率随流量的增大而增大,达到一最大值后,又随流量的增加而下降。
这说明离心泵在一定转速下有一最高效率点,该点称为离心泵的设计点。
一般离心泵出厂时铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。
高效率区通常为最高效率的92%左右的区域。
3. 影响离心泵性能的主要因素密度:ρ↑→Q 不变,H 不变,η基本不变,P ↑; 黏度:μ↑→Q ↓,H ↓,η↓,P ↑; 转速:比例定律32121221212121)(;)(;n n P P n n H H n n Q Q === 叶轮直径:切割定律32121221212121)(;)(;D DP P D D H H D D Q Q === 三、离心泵的工作点与流量调节 1. 管路特性曲线管路特性曲线表示在特定的管路系统中,输液量与所需压头的关系,反映了被输送液体对输送机械的能量要求。