食品工程原理(全套课件366P)

2、液位的测量与控制 3、液封高度的计算
止流体内部，任一点处流体静压强在
各个方向上都相等。
2、压强的单位
SI单位N/m2，称帕斯卡，符号Pa。 1atm=1．033kgf/cm2=760mmHg
=10.33mH2O=1．0133×105Pa=1．0133bar
1at=1kgf/cm2=735．6mmHg=10mH2O=9．81×104Pa=0．981bar 3、压强的表示方法
1、动量传递过程：讨论流体流动或流体与相接触的固体间发生 相对运动时的基本规律，及受其支配的若干单元操作过程。
2、热量传递过程：研究传热过程的基本规律，及受其支配的若 干单元操作过程。
3、质量传递过程：探讨物质在相内和相间扩散迁移过程的基本 规律，及受其支配的若干单元操作过程。
上述三种传递过程既有联系又有区别，而且可能同时 出现相互影响。食品工程原理课程的主要内容就是讨论动、 热、质量三种传递过程的基本规律，及受其支配的单元操作 过程的原理、过程计算及其典型设备。
食品加工科学化进展的一个重 要方面是在食品加工领域引入和应用 了化工单元操作过程，它促使食品工 业朝着大规模、连续化、自动化的工 业生产方向发展。
一、食品工程与单元操作
将食品加工与化工单元操作 过程科学而巧妙地结合起来，形成了 食品科学与工程学科，食品工程的基 础之一就是单元操作——食品加工过 程中普遍采用的、操作原理相同、设 备相近、具有相同作用的一些物理性 典型操作过程。
本课程研究对象:食品加工过 程中单元操作的基本原理及其典型设 备。
二、食品工程原理课程的内容 食品加工过程的操作目的主要包括：
1、物料的粉碎、混合与输送； 2、物料物理状态的改变； 3、混合物料的分离。
食品加工过程的单元操作过程有十 几种，根据其发生过程的本质和遵循的 物理共性，按照其理论基础和特有的规 律分为：
ρ= pM RT
混合气体的密度也可以用上面公式计算， 用Mm代替M即可。 3、与密度有关的物理量：
相对密度（比重）

比容
————注意密度的大致范围
二、流体的压强
垂直作用于流体单位面积上的力 称为流体的压强，俗称为压力，即：
F
p=
A
1、流体静压强的特性：①压强的方向
与作用面垂直并指向作用面；②在静
四、学习本课程的基础
单元操作过程按操作方式的不同分为：
间歇操作过程——特点:所有的工作步骤在同一位置而在不同 时间内完成；
连续操作过程——特点:所有的工作步骤在同一时间而在不同 位置上完成。
为进行过程和设备的计算，需要用到以下基础：
物料衡算
热量衡算
物系的动平衡
过程速率
第一章 流体流动
食品工程原理
绪论
m V
以农林牧渔等行业的动植 物产品为原料，进行一系列物理、 化学、生物等方法的加工处理， 制成人类及其生物类所需食用和 饮用必需品的工业称为食品工业， 其生产加工过程称为食品工程。 食品工程学科的技术基础理论就 是食品工程原理。
食品工业原料广，产品种类多， 是不断提高人们生活水平和推进农牧 业产业化进程的一门新兴工业。
三、食品工程原理课程的性质和任务
讨论单元操作过程进行的基本原理、基本条 件、能量之间的关系、影响因素等，为一门技术基础 课(属于工程学科，具有工程性和实用性)。
课程的主要任务是： （1）掌握单元操作过程的基本原理，并能进行过程的 选择和计算； （2）据生产过程需要，进行设备工艺尺寸的计算和选 型； （3）依生产过程的不同要求进行操作和调节、控制； （4）掌握强化过程的途径，提高过程和设备的生产能 力、效率。
流体-----液体和气体的通称。 流体特性：流动性、可压缩性、粘性等。 食品加工过程所处理的原辅料、半成品、产品，很大一部分
以流体状态存在，操作过程往往是在流动条件下进行。因此 流体的输送、流动的状态、流量的控制、过程进行的程度、 操作效率等都与流体的流动有关，本章讨论流体流动的基本 原理，重点流体在管内流动时m的规律及其应用。 讨论前提：流体为连续介质。V
（3）压强或压强差可用液体柱高度表
示：
p2 p1 h=
g
（4）对气体，密度很小，当h不大时，
可近似认为p2 = p1。 （5）其它形式及扩展：
p1
g

Z1

p2
g

Z2
四、流体静力学基本方程式的应用
1、压强或压强差的测量 解题步骤：选等压面；在等 压面上列流体静力学基本方程式；解方程式。 （1）U型管压差计 （2）微差压差计 （3）斜管压差计
第一节 流体静力学原理
作用于流体的力可以分为：
（1）质量力——作用于流体质点上的一种非接触力，与其质量 成正比；
（2）表面力——作用于流体表面上的一种接触力，与其接触面 积成正比。垂直作用于流体表面上的接触力称为压力，平行 作用于流体表面上的接触力称为剪力。
力与流体的某些物理性质、运动状态有关。
流体静力学研究流体在外力作用下处于相对静止状态时的平 衡规律，在重力场中，讨论静止流体内部压力的分布规律。
一、流体的密度
mΒιβλιοθήκη Baidu
（kg/m3）
V
ρ=
ρ是物性参数之一， ρ=f（种类、T、p）。
1、液体的密度 ρ=f（种类、T） ，纯液体或混 合液体的密度可查取，混合液体的密度也 可用近似公式计算。
2、气体的密度 ρ=f（种类、T、p） ，纯气体的 密度可从有关手册查取，对于理想气体的 密度计算式:
大气压强，符号pa，简称大气压。 （1）绝对压强 以绝对零压计算的压强(p)
（2）相对压强 :以当地大气压强为基准用测压仪表测出的压强，
分为表压强pg 和真空度pvm。
其中： pg = p － pa
pvm = pa － p
注意：pg 、p、pa、pvm 的范围，而且pvm = －pg

p

pg

pvm

P
三、流体静力学基本方程式 1、流体静力学基本方程式：
p2 = p1 ＋ ρgh
2、流体静力学基本方程式反映出：
（1）当p1一定时，静止液体内部 任一点处压强p2只与其ρ和h有关， 而与容器的形状无关。在静止、连续 的同一液体中，处于同一水平面上的 各点压强都相等，称为等压面。
（2）如果p1发生变化时，p2也发 生同样大小的变化，说明压强具有传 递性。