《食品工程原理》教学大纲

食品工程原理课程教学大纲

一、课程基本概况

课程名称：食品工程原理

课程名称（英文）：PRINCIPLES OF FOOD ENGINEERING

课程编号：0611306

课程总学时：70学时（讲课60学时，实验10学时）

课程学分：3.5学分

课程分类：必修课

开设学期：第4学期

适用专业：食品科学与工程专业

先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《物理化学》、《机械制图》等课程

后续课程：《粮油食品工艺学》、《畜产食品工艺学》、《果蔬食品工艺学》、《食品机械》、《食品工厂设计》

二、课程的性质、目的和任务

本课程是食品科学与工程专业主要的必修课之一。本课程是在高等数学、物理学、物理化学等课程的基础上开设的一门专业基础课程，是承前启后，由理及工的桥梁。主要目的是培养分析和解决有关单元操作各种问题的能力，以便在食品生产、科研与设计中到强化生产过程，提高产品质量，提高设备生产能力及效率，降低设备投资及产品成本，节约能耗，防止污染及加速新技术开发等。主要任务是：研究单元操作的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算（或选型）。

三、主要内容、重点及深度

（一）理论教学

绪论

目的要求：了解食品工程原理的性质、任务、学习方法；掌握单位换算、物料衡算、能量衡算的基本方法。

主要内容：

一、食品工程原理的发展历程

二、食工原理的性质、任务、与内容

三、单位制与单位换算

四、物料衡算

五、能量衡算

六、过程平衡与速率

重点：单元操作的概念单位换算、物料衡算、能量衡算。

难点：经验公式的单位变换、试差计算法

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第一章流体流动

目的要求：使学生了解流体平衡和运动的基本规律，熟练掌握静力学基本方程式、连续性方程式、柏努力方程式的内容和应用、流体在管内的流动阻力，在此基础上解决管路计算、输送设备功率计算等问题。

重点：静力学基本方程式、连续性方程式、柏努力方程式的内容和应用、流体在管内的流动阻力

难点：柏努力方程式的推导及其应用、流动边界层的概念、流动阻力计算公式的推导

主要内容：

第一节流体静力学方程式及其应用

一、流体静力学方程式

二、流体静力学基本方程式的应用

第二节流体在管内的流动

一、稳定流动与不稳定流动

二、连续性方程式

三、柏努利方程式

四、柏努利方程式的应用

第三节流体在管内的流动阻力

一、顿粘性定律与流体的粘度

二、流动类型与雷诺准数

三、滞流与湍流

四、边界层的概念

五、流动阻力

第四节管路计算与流量测量

一、管路计算

二、流量测量

第二章粉碎与筛分

目的要求：掌握粉碎与筛分单元操作的基本概念、基本原理和基本计算。

重点：粒度的大小、形状及分布，粉碎速率、粉碎能耗、平均粒度、筛分速率

难点：食品物料粒度的大小、形状及分布，粉碎速率、粉碎能耗、平均粒度、筛分速率。

主要内容：

第一节粉碎

一、概述

二、粉碎理论

第二节筛分

一、筛分理论

二、颗粒在筛面上的运动

第三章非均相物系的机械分离

目的要求：了解非均相物系用机械方法进行分离的原理、适用X围及主要设备的性能。要求能够根据分离任务正确选择分离方法和设备。

重点：沉降的基本原理、基本计算方法；过滤操作的原理，过滤基本方程式及过滤计算。

难点：沉降速度的计算、过滤方程式的推导。

主要内容：

第一节沉降

一、重力沉降

二、离心沉降

第二节过滤

一、过滤操作的基本概念

二、过滤基本方程式

三、恒压过滤

四、过滤计算

第四章传热

目的要求：使学生掌握传热的基本概念、基本定律、基本原理和基本计算。

重点：掌握傅立叶定律、牛顿定律、普郎克定律、斯蒂芬一波尔滋曼定律、克希霍夫定律及其应用、计算。

难点：准数方程的建立、推导和应用，三种传热的计算。

主要内容：

概述

一、传热的基本方式

二、典型的传热设备

三、稳定传热和不稳定传热

第一节热传导

一、传热的基本概念和Fourier定律

二、导热系数

三、平壁的热传导

四、圆筒壁的热传导

第二节对流传热

一、流传热分析

二、流体与壁面间的对流传热速率

三、对流传热膜系数关联式

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第三节（稳定）传热计算

一、能量衡算

二、总传热速率方程

三、平均温度差

四、总传热系数

第四节辐射传热

一、基本概念和定律

二、两固体间的辐射传热

第五章蒸发

目的要求：使学生掌握蒸发的基本概念、基本原理和基本计算。重点：蒸发中的温差损失、物料衡算、能量衡算

难点：单效、多效蒸发的能量衡算

主要内容：

第一节蒸发的基本概念

一、基本概念

二、蒸发器的形式

三、蒸发器的选型

四、蒸发器的辅助装置

第二节单效蒸发

一、溶液的沸点和温度差损失

二、单效蒸发的计算

三、蒸发器的生产能力和生产强度

第三节多效蒸发

一、多效蒸发原理

二、多效蒸发的计算

三、多效蒸发与单效蒸发的比较

四、多效蒸发中效数的限制及最佳效数

第四节蒸发器的设计

第六章干燥

目的要求：掌握干燥单元操作的基本概念、基本原理和基本计算重点：湿空气性质、湿度图，湿物料的干燥机理、干燥计算。难点：湿空气性质、干燥机理、能量衡算、干燥时间计算

主要内容：