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食 品 工 程 原 理 课程内容 基础理论部分 课程内容 基本原理部分 课程概论 食品工程是在机械工程、动力工程和化学工程基础上发展起来的新兴学科； 课程相关信息 国外：Principles of Food Engineering 国内：食品工程原理 化工原理 食品工程原理与化工原理的异同：基础理论部分一致；基本原理部分有差异，食品工程原理强调食品材料加工过程中的品质保护问题，因此，与化工原理比较，更加强调低温技术，冷冻干燥技术。在食品工程原理课程中始终贯穿着各种技术原理与食品色、香、味的关系问题。 教材与参考资料 食品工程原理，李云飞、葛克山主编，中国农业大学出版社，2004年 食品工程原理——概念与习题解答，李云飞，葛克山主编，中国农业大学出版社，2004 化工原理，陈敏恒，丛德滋，方图南等，化学工业出版社，2001 Food Engineering 2000,Edited by Pedro Fito, International Thomson Publishing, New York,1997 教学与成绩计算方法 多媒体与板书并重； 突出基本原理与食品工业应用关系 实验对原理的理解非常重要 第1章 流 体 流 动 1.1.3 流体流动中的作用力 （1）表面力：与该流体微元接触的外界施加于该流体微元的力。 特点：力的大小与作用的表面积成正比。 单位面积上的表面力称之为应力。 表压与绝对压力的关系 等压面概念 ⑤ 静力学方程的几种不同形式 1.2.3 流体静力学基本方程式的应用 ② U形管压差计 目的： ① 恒定设备内的压力， 防止超压； 1.3.1 流量与流速 (1) 流量 （1）推导条件 流体不可压缩； 理想流体； 稳态流动； 恒温； 连续流体。 b) 文氏管和喷射泵 理想流体能量分布 平板间的流体剪应力与速度梯度 1.4.2 流体流动的类型---层流及湍流 （1）雷诺实验 1883年, 英国物理学家Osbone Reynolds作了如下实验。 （2）雷诺实验现象 （3）实验分析 （1）剪应力分布 ② 壁面剪应力与平均流速间的关系 （3） 湍流时的速度分布和剪应力 ① 湍流描述 主要特征：质点的脉动 瞬时速度= 时均速度+ 脉动速度 ④　流动边界层的发展 平板上： 流体最初接触平板时，x=0 处，u0=0;δ=0； 随流体流动，x增加，δ增加（层流段）； 随边界层发展， x增加，δ增加。质点脉动，由层流向湍流过渡，转折点距端点处为x0； 充分发展：x ＞ x0 ，发展为稳定湍流。 圆形管中： (a）当流速较小时 流体贴着固体壁缓慢流过 (爬流)。 (b) 流速不断提高，达到某一程度时，边界层分离 。 流体流过单球体 (c)边界层分离的条件 1.4.5 流体流动阻力计算 （1）流体阻力的表示方法 对应于机械能衡算的三种形式，流体阻力损失亦有三种表达形式： 　　 ①　层流时的摩擦系数及Hangen-Poiseuille方程 ② 湍流条件下的摩擦系数 影响因素复杂，一般由实验确定。 影响因素： 几何尺寸及形状； 表面情况 ； 流体的物性，如 密度，粘度等； 流速的大小。 利用量纲分析法可以得到： ③ 摩擦系数与雷诺数和相对粗糙度的关系 层流区 Re≤2000 过渡区 2000＜Re≤4000 第一章 流体流动 一、管路计算类型与基本方法 二、简单管路的计算 三、复杂管路的计算 四、阻力对管内流动的影响 一、管路计算的类型与方法 二、简单管路的计算 管路 CP：校正系数，一般取0.98～1.00 (实测) 流量计标定：校正流量计的过程。 (3) 使用方法 1.6.2 孔板流量计 (1) 结构及特点 1) 结构 孔板：测量元件； 缩脉：孔板后1/3～2/3 d 处。 (5) 孔板流量计和文丘里流量计 1) 只能测平均流速，不能测速度分布； 2) 采用试差法求流量系数Cv 或 C0； 3) 可绘制校正曲线，直接查取压差-流量关系。 (3) 流量计的校正 1) 刻度标准(厂家)：液体 20℃、 水； 气体 20℃、101325 Pa的空气。 b）实验，重新标定刻度-流量曲线(常用方法）