食品工程原理论文

食品工程原理是一门不仅精于理论更重于实践的一门很重要的专业课，是食品学院的专业基础课。课程中详细的讲述了食品生产加工过程中的“三传理论”及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等，教会我们运用所学的知识去解决食品工程设计及生产操作中各类实际问题的能力。这是一门非常重要的专业基础课，把我们之前所学的高等数学、大学物理、理论力学等等课程紧密的结合在一起去解决食品工程中的相关问题。同时也为以后的课程作了铺垫，在大学的课程中很好的起到了承上启下的作用。

三传理论之热量传递过程--------在自然界中，热量传递是一种普遍存在的现象。两物体间或同一物体的不同部位间，只要存在温差，且两者之间没有隔热层，就会发生热量传递，直到各处温度相同为止。在化工生产过程中，普遍遇到的物料升温、冷却或保温，都涉及热量传递。此外，有不少场合，热量传递是与其他传递同时进行的。例如在干燥操作中，热量传递与质量传递同时发生；而在反应器中，动量传递、热量传递、质量传递与化学反应同时发生。热量传递有热传导、对流传热和辐射传热三种基本方式。热传导依靠物质的分子、原子或电子的移动或(和)振动来传递热量，流体中的热传导与分子动量传递类似。对流传热依靠流体微团的宏观运动来传递热量，所以它只能在流体中存在，并伴有动量传递。辐射传热是通过电磁波传递热量，不需要物质作媒介。

三传理论值质量传递过程--------例如敞口水桶中水向静止空气中蒸发，糖块在水中溶解，烟气在大气中扩散，用吸收方法脱除烟气中的二氧化硫，以及催化反应中反应物向催化剂表面转移等，都是日常生活中或工程上常见的质量传递过程。在化工生产中，质量传递不仅是均相混合物分离的物理基础，而且也是反应过程中几种反应物互相接触以及反应产物分离的主要机理。研究质量传递规律，不仅对传质设备（如板式塔、填充塔等）的设计很重要，而且对反应器的设计，特别在涉及受质量传递控制的反应时，也是很重要的。此外，在环境工程、航天技术以及生物医药工程中，质量传递都起着重要作用。质量传递有分子扩散和对流扩散两种方式。分子扩散由分子热运动造成；只要存在浓度差，就能够在一切物系中发生。对流扩散由流体微团的宏观运动所引起，仅发生在流动流体中。质量传递的中心问题是确定浓度分布和传质速率。浓度分布可在已知速度分布的基础上，通过对流扩散方程解出。传质速率又称质量通量，是单位时间内通过单位传质面积所传递的质量。求取浓度分布可作为确定质量通量的基础。在对流扩散的研究和计算中，常将传质速率表述为传质分系数与传质推动力（浓度差）的乘积，于是确定传质分系数成了质量传递的计算和研究中的关键问题。质量传递的研究方法与热量传递的研究方法颇为相似；但热量传递过程中所传递的只是热量，而在质量传递时，物系中的一个或几个组分本身在迁移着。因之质量传递更为复杂。简称传质。物质系统由于浓度不均匀而发生的质量迁移过程。某一组分在两相中的浓度尚未达到相平衡即有浓度梯度存在时，这一组分就会由比平衡浓度高的一相转移入浓度低的一相，直至两相间浓度达到平衡为止。一相中若浓度不均，传质也可以在一相内发生，两相流体间的传质在工业过程中较为重要，可借以分离混合物。气体吸收，空气的增湿、减湿，以及液体的蒸馏、精馏，是属于气液系统的传质过程。液液萃取是属于液液系统的传质过程。固液萃取(即浸取)和离子交换是属于液固系统的传质过程。干燥和吸附则是属于气固系统的传质过程。

三传理论之动量传递过程--------在流动着的流体中动量由高速流体层向相邻的低速流体层的转移，与热量传递和质量传递并列为三种传递过程。动量传递影响到流动空间中速度分布的状况和流动阻力的大小，并且因此而影响热量和质量

的传递。动量传递是化工设备研究和设计的基础。动量传递的理论基础是流体力学，它的主要研究对象是粘性流体流动。动量传递速率由动量通量表示，为单位时间单位面积上所传递的动量。由物理学的动量定理推知：动量传递的结果,在层间必出现剪切应力τ，大小等于动量通量。对AA层来说，剪切应力的方向与流动方向相反，它阻滞流体的前进；对BB层来说，剪切应力的方向与流动方向相同,它推动流体前进。动量传递研究的基本点是动量通量τ（即剪切应力）和速度梯度dux/dy（即剪切应变率）的关系。对分子尺度上的动量传递，剪切应力与剪切应变率的关系反映流体的力学属性。根据这种关系的不同，流体有理想流体、粘性流体、牛顿型流体和非牛顿型流体之分(见粘性流体流动)。对微团尺度上的涡流动量传递，剪切应力与剪切应变率的关系不仅因流体性质而异，而且与流动空间的几何形状和尺寸以及边界表面状况和流动速度等有关。剪切应力与剪切应变率的关系，常被运用于以牛顿第二定律为基础的运动方程之中，借以求解速度分布和流动阻力。

三传理论为食品工程原理这门课的主线，他包含了食品生产中各种单元操作基本原理、基本计算以及典型设备的构造原理。只有深刻的掌握和学习好三传理论，才能学好食品工程原理，才能为以后的学习打好基础在更多专业课上越走越好。