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0 绪论1

0.1 食品工程与单元操作1

0.2 单位、量纲和换算2

0.2.1 物理单位的换算2

0.2.2 经验公式的换算3

1 流体流动和输送4

1.1 流体的物理性质4

1.1.1 连续介质假定4

1.1.2 流体的密度4

1.1.3 流体的可压缩性和温度膨胀性5

1.1.4 流体的黏性5

1.2 流体静力学7

1.2.1 流体的受力与静压强7

1.2.2 流体静力学基本方程7

1.2.3 静力学基本方程的应用8

1.3 流体流动的质量衡算和能量衡算10

1.3.1 流动与流场10

1.3.2 质量衡算与连续性方程11

1.3.3 能量衡算与柏努利方程12

1.4 流体流动的阻力16

1.4.1 流动的类型与雷诺数16

1.4.2 边界层和边界层的分离18

1.4.3 计算直管阻力损失的通式20

1.4.4 直管内的速度分布21

1.4.5 直管阻力损失的计算22

1.4.6 局部阻力损失的计算26

1.5 流体输送管路的计算31

1.5.1 管径的选择31

1.5.2 管路计算32

1.5.3 管路特性曲线35

1.5.4 可压缩流体的管路计算36

1.6 流速和流量的测定38

1.6.1 测速管38

1.6.2 孔板流量计与文丘里流量计40

1.6.3 转子流量计42

1.7 非牛顿流体的流动43

1.7.1 幂律流体在管内层流时的速度分布和流量44

1.7.2 幂律流体管内流动时的阻力损失44

1.8 液体输送机械45

1.8.1 离心泵45

1.8.2 往复泵54

1.8.3 其他类型泵56

1.9 气体输送机械57

1.9.1 通风机57

1.9.2 鼓风机59

1.9.3 压缩机60

1.9.4 真空泵62

本章主要符号64

本章习题64

2 非均相混合物的分离71

2.1 流体与粒子的相对运动71

2.1.1 颗粒在流体中的运动71

2.1.2 流体通过固定床的流动74

2.2 沉降77

2.2.1 重力沉降77

2.2.2 离心沉降80

2.3 过滤85

2.3.1 过滤的基本概念85

2.3.2 过滤设备86

2.3.3 过滤计算89

2.4 离心机96

2.4.1 概论96

2.4.2 沉降式离心机97

2.4.3 过滤式离心机99

本章主要符号100

本章习题101

3 以动量传递为特征的混合单元操作104

3.1 搅拌104

3.1.1 混合的理论和搅拌器的流动特性104

3.1.2 搅拌器的功率消耗108

3.1.3 相似理论和搅拌系统的放大110

3.1.4 几种特殊情况下的混合和搅拌113

3.2 流态化和气力输送117

3.2.1 流化床的流体力学特性117

3.2.2 流化床的结构和计算122

3.2.3 气力输送123

3.3 乳化和均质127

3.3.1 乳化128

3.3.2 均质129

3.3.3 乳化和均质设备131

本章主要符号133

本章习题134

4 传热135

4.1 传热基本方程135

4.1.1 热传递的基本方式135

4.1.2 能量方程136

4.1.3 实际的传热过程139

4.2 热传导139

4.2.1 温度场和傅里叶（Fourier）定律139

4.2.2 热导率140

4.2.3 平壁的稳态热传导141

4.2.4 圆筒壁的稳态热传导142

4.3 对流传热145

4.3.1 对流传热与对流传热系数及其主要的影响因素145

4.3.2 流体无相变时的对流传热过程的量纲分析147

4.3.3 流体无相变对流传热系数的经验关联式149

4.3.4 流体有相变时的对流传热系数153

4.3.5 流化床中的对流传热157

4.4 辐射传热158

4.4.1 辐射的基本定律158

4.4.2 两固体间的相互传热161

4.4.3 对流-辐射联合传热163

4.5 稳态传热过程的计算164

4.5.1 稳态传热过程的计算方法164

4.5.2 稳态传热过程的操作型计算171

4.6 非稳态传热过程173

4.6.1 内热阻可以忽略的非稳态热传导173

4.6.2 内部和表面热阻均不能忽略的非稳态热传导174

4.6.3 流体的间歇式换热178

4.7 换热器179

4.7.1 管式换热器179

4.7.2 板式换热器182

4.7.3 传热过程的强化184

本章主要符号186

本章习题186

5 蒸发、结晶、热杀菌与冷冻189

5.1 蒸发189

5.1.1 蒸发的原理与设备189

5.1.2 蒸发过程的温差损失195

5.1.3 单效蒸发197

5.1.4 多效蒸发198

5.2 结晶204

5.2.1 结晶的原理205

5.2.2 结晶方法与设备207

5.3 热杀菌210

5.3.1 微生物的耐热性210

5.3.2 罐装食品的传热211

5.3.3 热杀菌时间的计算212

5.4 食品的冷冻213

5.4.1 制冷基本原理和常用制冷方法213

5.4.2 食品的冷冻过程216

5.4.3 食品冷冻的方法和装置220

本章主要符号223

本章习题223

6 传质原理226

6.1 传质基础226

6.1.1 混合物组成的表示方法226

6.1.2 相平衡与传质推动力228

6.1.3 传质速度与传质通量229

6.2 传质原理229

6.2.1 传质微分方程229

6.2.2 分子传质231

6.2.3 对流传质（扩散）236

6.3 流动中的传递与相似类比241

6.3.1 动量、热量与质量传递之间的相似性241

6.3.2 三传类比表达式（类似律）242

本章主要符号243

本章习题244

7 吸收、吸附与离子交换245

7.1 吸收245

7.1.1 气体吸收的平衡关系246

7.1.2 吸收速率方程248

7.1.3 低浓度气体吸收的计算249

7.1.4 吸收系数257

7.2 填料塔259

7.2.1 填料塔的结构与填料259

7.2.2 填料塔的流体力学性能263

7.3 吸附265

7.3.1 吸附分离的基本理论265

7.3.2 吸附计算269

7.3.3 吸附设备272

7.4 离子交换275

7.4.1 离子交换的基本理论275

7.4.2 离子交换操作与设备279

本章主要符号281

本章习题282

8 蒸馏、萃取与浸取285

8.1 蒸馏285

8.1.1 两组分系统的汽液平衡285

8.1.2 平衡蒸馏与简单蒸馏289

8.1.3 两组分连续精馏原理292

8.1.4 两组分连续精馏塔的计算294

8.1.5 精馏特例304

8.2 板式塔307

8.2.1 板式塔的结构307

8.2.2 板效率310

8.2.3 塔径和塔高计算311

8.2.4 板式塔的流体力学性能和操作特性311

8.3 液-液萃取313

8.3.1 液-液萃取相平衡过程与三元相图313

8.3.2 液-液萃取过程的计算316

8.3.3 液-液萃取设备322

8.4 浸取325

8.4.1 浸取平衡的表达325

8.4.2 浸取操作的计算327

8.4.3 浸取设备330

8.5 超临界萃取332

8.5.1 超临界萃取的原理332

8.5.2 超临界萃取的流程334

本章主要符号335

本章习题336

9 干燥与空气调节340

9.1 湿空气的性质340

9.1.1 湿空气的状态参数341

9.1.2 湿空气性质图345

9.1.3 湿空气的基本状态变化过程348

9.2 干燥过程的衡算350

9.2.1 湿物料的形态和含水量表示350

9.2.2 干燥系统的衡算350

9.2.3 空气通过干燥器的状态变化352

9.3 干燥动力学355

9.3.1 物料中的水分355

9.3.2 干燥机理357

9.3.3 干燥速率358

9.3.4 恒定干燥时间计算361

9.4 干燥设备363

9.4.1 干燥器的分类363

9.4.2 对流干燥器363

9.4.3 传导干燥器和辐射干燥器368

9.4.4 干燥器的选择370

9.5 喷雾干燥371

9.5.1 喷雾干燥原理371

9.5.2 喷雾器373

9.6 冷冻干燥375

9.6.1 冷冻干燥原理375

9.6.2 冷冻干燥装置379

9.7 空气调节381

9.7.1 直流式空气调节381

9.7.2 回风式空气调节383

本章主要符号384

本章习题385

10 膜分离过程388

10.1 膜分离过程概论388

10.1.1 膜分离过程的特点388

10.1.2 常用的膜和膜分离设备389

10.2 超滤与微滤393

10.2.1 超滤与微滤的过程特征和数学模型393

10.2.2 微滤和超滤的操作397

10.3 反渗透与纳滤398

10.3.1 反渗透原理398

10.3.2 描述反渗透的数学模型400

10.4 电渗析401

10.4.1 电渗析过程原理401

10.4.2 电渗析装置405

10.5 渗透汽化407

10.5.1 渗透汽化原理407

10.5.2 渗透汽化中的传递408

本章主要符号410

本章习题411

附录412

一、单位换算412

二、物性数据413

1．干空气的物理性质（p=101.3kPa）413

2．水的物理性质414

3．饱和水蒸气表（以压强为准）414

4．饱和水蒸气表（以温度为准）416

5．101.3kPa下气体黏度417

6．101.3kPa下气体比热容418

7．液体黏度419

8．液体的比热容420

9．常用液体的热导率421

10．有机液体的相对密度422

11．液体汽化潜热423

12．常用固体材料的重要性质424

13．一些食品的热导率425

14．一些食品的定压比热容425

三、常用材料和设备的型号、规格、规范426

1．流体输送用无缝钢管规格（摘自GB/T 8163—2008）426

2．IS型单级单吸离心泵（部分）426

3．4-72-11型离心通风机性能表（部分）428

4．空气压缩机规格429

5．CLT/A型旋风分离器的生产能力（m3/h）429

6．固定管板式热交换器（摘自JB/T 4714—92、JB/T 4715—92）430

参考文献432