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绪论1

第1章 流体力学基础3

1.1 牛顿流体及其黏度4

1.1.1 牛顿内摩擦定律4

1.1.2 流体黏度的定义及单位5

1.1.3 理想流体5

1.2 流体流动能量平衡6

1.2.1 稳定流动热力体系的概念6

1.2.2 稳定流动体系的能量平衡6

1.2.3 不可压缩理想流体的稳定流动与柏努利（Bernoulli）方程8

1.2.4 不可压缩实际流体的稳定流动10

1.3 管中流动10

1.3.1 管中稳定流动连续性方程10

1.3.2 雷诺实验与雷诺数11

1.3.3 水力直径12

1.3.4 圆管中的滞流12

1.3.5 圆管中的湍流15

1.3.6 管路中的沿程阻力17

1.3.7 管路中的局部阻力21

1.4 液体输送设备23

1.4.1 泵的类型23

1.4.2 叶片泵的主要性能和特性24

1.4.3 泵的安装高度28

1.4.4 管路特性29

1.4.5 泵的工作点30

1.5 简单管路计算31

习题35

思考题36

第2章 传热37

2.1 热传导38

2.1.1 傅立叶导热定律与热导率38

2.1.2 通过单层壁的稳定热传导39

2.1.3 通过多层壁的稳定热传导40

2.2 对流传热42

2.2.1 牛顿冷却定律与对流传热系数42

2.2.2 对流传热系数关联式的建立方法43

2.2.3 流体在管内作强制对流44

2.2.4 流体外绕壁面强制对流46

2.2.5 流体在搅拌槽内强制对流47

2.2.6 大空间自然对流传热48

2.2.7 蒸气冷凝放热48

2.2.8 沸腾传热51

2.3 辐射传热53

2.3.1 基本概念53

2.3.2 物体的辐射能力54

2.3.3 两固体表面间的辐射传热55

2.3.4 对流与辐射的综合传热58

2.4 稳定传热过程计算59

2.4.1 热量衡算59

2.4.2 总传热速率方程60

2.4.3 总传热系数60

2.4.4 传热的平均温度差63

2.4.5 传热面积的计算67

2.4.6 传热过程的强化68

2.5 不稳定传热70

2.5.1 集总参数分析法71

2.5.2 不稳定导热的图解法72

2.6 换热器简介78

2.6.1 管式换热器78

2.6.2 其他形式的换热器80

习题80

思考题82

第3章 制冷与食品冷冻83

3.1 制冷技术原理84

3.1.1 制冷基本概念、原理与方法84

3.1.2 一般制冷方法86

3.1.3 低温制冷方法89

3.1.4 食品冷冻常用的蒸气压缩式制冷循环90

3.2 制冷剂和载冷剂97

3.2.1 对制冷剂的要求和选用制冷剂的原则98

3.2.2 常用的制冷剂99

3.2.3 制冷剂的发展趋势100

3.2.4 载冷剂101

3.3 食品的冻结102

3.3.1 水的冻结曲线102

3.3.2 食品的冻结曲线103

3.3.3 水分结冰率与最大冰晶生成区104

3.3.4 冻结对食品的影响104

3.3.5 食品冻结的速度与时间106

习题111

思考题112

第4章 颗粒与流体之间的相对流动113

4.1 流体绕过颗粒及颗粒床层的流动114

4.1.1 颗粒床层的特性114

4.1.2 流体绕球形颗粒的流动阻力（曳力）116

4.1.3 流体通过颗粒床层的压降117

4.2 颗粒在流体中的运动118

4.2.1 固体颗粒沉降过程的作用力118

4.2.2 固体颗粒的沉降速度119

4.3 固体流态化与气力输送简介122

4.3.1 固体流态化122

4.3.2 气力输送129

4.4 非均相混合物的分离130

4.4.1 沉降131

4.4.2 过滤138

习题149

思考题150

第5章 液体搅拌152

5.1 液体搅拌混合的基本理论153

5.1.1 混合物的混合程度153

5.1.2 过程对混合程度的要求156

5.1.3 混合的原理157

5.1.4 混合物的稳定性157

5.1.5 混合速率158

5.2 搅拌器的性能158

5.2.1 常用的机械搅拌装置159

5.2.2 搅拌器的分类159

5.2.3 搅拌设备的其他结构问题160

5.2.4 搅拌器的液体循环量与压头161

5.2.5 搅拌器的选型161

5.2.6 搅拌器的放大162

5.3 搅拌器的功率164

5.3.1 搅拌时机械能的输入164

5.3.2 功率关联式165

5.3.3 功率曲线166

5.3.4 非牛顿液体的搅拌功率168

5.4 乳化169

5.4.1 乳化机理169

5.4.2 乳化液的稳定性及影响其稳定性的主要因素170

5.4.3 乳化剂及其作用170

5.4.4 乳化液形成的方法171

5.4.5 乳化设备简介171

习题172

思考题173

第6章 粉碎与筛分174

6.1 粉碎175

6.1.1 粉碎的基本概念175

6.1.2 粒度分布177

6.1.3 粒度分布的测定178

6.2 粉碎分类179

6.2.1 按被粉碎粒度分类179

6.2.2 按物料中含水量分类180

6.2.3 按粉碎比分类180

6.2.4 按粉碎力分类180

6.2.5 按粉碎工艺类型分类180

6.3 物料的性质181

6.3.1 物料的力学性质181

6.3.2 物料的腐蚀性182

6.4 粉碎能耗假说182

6.5 筛分183

习题189

思考题189

第7章 吸收与蒸馏190

7.1 传质学基础191

7.1.1 扩散现象与分子扩散速率计算191

7.1.2 对流传质与相间传质195

7.1.3 传质设备简介198

7.2 吸收与解吸199

7.2.1 概述199

7.2.2 气液相平衡199

7.2.3 总传质速率202

7.3 吸收塔的计算206

7.3.1 物料衡算与操作线方程207

7.3.2 吸收剂的用量与最小液气比208

7.3.3 塔径的确定210

7.3.4 填料层高度的计算210

7.3.5 吸收塔的操作型计算214

7.4 蒸馏214

7.4.1 双组分溶液的气液相平衡215

7.4.2 蒸馏与精馏原理218

7.5 双组分连续精馏塔的计算223

7.5.1 理论板的概念及恒摩尔流假定224

7.5.2 物料衡算与热量衡算225

7.5.3 操作线方程226

7.5.4 理论板的确定与实际板的讨论230

7.5.5 回流比的影响与选择232

7.5.6 双组分精馏的操作计算236

7.5.7 精馏装置的热量衡算237

7.5.8 其他有关实例的讨论237

7.6 其他蒸馏简介239

7.6.1 恒沸精馏与萃取精馏239

7.6.2 分子蒸馏241

习题241

思考题244

第8章 液体吸附与离子交换245

8.1 液体吸附246

8.1.1 吸附作用和吸附剂246

8.1.2 吸附理论248

8.1.3 吸附操作250

8.1.4 吸附计算250

8.2 离子交换254

8.2.1 离子交换概念与离子交换树脂254

8.2.2 离子交换机理255

8.2.3 离子交换速率255

8.2.4 离子交换操作计算256

习题261

思考题262

第9章 浸出与萃取263

9.1 浸出264

9.1.1 浸出理论264

9.1.2 浸出速率与溶剂的条件267

9.1.3 浸出操作的流程268

9.1.4 浸出操作计算269

9.1.5 浸出装置273

9.2 萃取274

9.2.1 液-液相平衡关系274

9.2.2 萃取过程的计算278

9.3 超临界流体萃取278

9.3.1 超临界流体萃取的原理和特性279

9.3.2 超临界流体萃取的流程和应用281

习题282

思考题283

第10章 膜分离284

10.1 概述285

10.1.1 膜分离技术发展的历史285

10.1.2 膜分离过程285

10.1.3 膜的分类及性质287

10.1.4 膜性能288

10.2 反渗透288

10.2.1 反渗透的基本原理288

10.2.2 反渗透膜传递机理290

10.2.3 反渗透的浓差极化现象292

10.2.4 反渗透的渗透通量293

10.3 超滤293

10.3.1 超滤原理293

10.3.2 超滤过程的传质模型294

10.3.3 超滤的浓差极化现象295

10.3.4 影响超滤渗透通量的因素295

10.3.5 渗透通量的衰减及解决方法295

10.3.6 反渗透和超滤装置297

10.3.7 反渗透和超滤在食品工业中的应用299

10.4 电渗析301

10.4.1 基本原理301

10.4.2 电渗析中的传递过程与伴随过程301

10.4.3 离子交换膜的选择透过性302

10.4.4 电渗析中的电化学过程303

10.4.5 浓差极化304

10.4.6 电渗析装置305

10.4.7 电渗析在食品工业的应用306

10.5 液膜分离技术306

10.5.1 液膜的分类306

10.5.2 液膜的组成307

10.5.3 液膜分离机理307

10.5.4 液膜分离技术的特点309

10.5.5 液膜分离操作过程309

习题309

思考题310

第11章 溶液浓缩311

11.1 蒸发312

11.1.1 蒸发操作及其特点312

11.1.2 单效蒸发314

11.1.3 多效蒸发321

11.2 冷冻浓缩328

11.2.1 冷冻浓缩操作中的相平衡328

11.2.2 冷冻浓缩中的结晶过程330

11.2.3 冰晶-浓缩液的分离332

习题332

思考题333

第12章 食品干燥334

12.1 湿空气的热力学性质335

12.1.1 绝对湿度和相对湿度335

12.1.2 湿含量336

12.1.3 湿空气的比热容和比体积336

12.1.4 湿空气的热含量337

12.1.5 干球温度和湿球温度337

12.1.6 露点温度338

12.2 湿空气的焓湿图及使用方法338

12.2.1 湿空气的焓湿图（h-d图）338

12.2.2 焓湿图的使用方法338

12.3 湿物料的基本性质343

12.3.1 湿物料的形态和物理性质343

12.3.2 湿物料中水分存在形式和表示法343

12.3.3 湿物料中水分的活度344

12.4 湿物料常压热风干燥过程346

12.4.1 热风干燥过程计算346

12.4.2 干燥器的热效率、干燥效率和蒸发效率347

12.4.3 应用举例348

12.5 对流干燥理论349

12.5.1 物料干燥机理349

12.5.2 干燥速率和干燥特性曲线350

12.6 喷雾干燥技术简介351

12.6.1 喷雾干燥流程351

12.6.2 雾化原理352

习题353

思考题354

参考文献355

附录1常用材料物理性质358

附录2常用产品规格与性能366