文档介绍：食工原理复****资料单元操作:不同食品的生产过程使用各种物理加工过程,根据物理加工过程的各种操纵原理,可以归结为数个广泛的基本过程,这些基本过程称为单元操作。特点:若干个单元操作串联起来组成的一个工艺过程称为物理性操作。同一食品生产过程中可能会包含多个相同的单元操作。单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同,进行该操作的设备也可通用。三传理论:单元操作按其理论基础可分为三类:流体流动过程,传热过程,传质过程,以上三个过程包含三个理论,称为三传理论。 (动量传递,热量传递,质量传递) 。物料衡算:根据质量守恒定律,以生产过程中或生产单元为研究对象,对其进出口处进行定量计算,称为物料衡算。第一章 流体流动与输送设备流体:具有流动性的物体。如气体,液体。特征:具有流动性;抗剪和抗能力很小;无固定形状,随容器形状而变化;在外力作用下其部发生相对运动。密度:单位体积流体的质量,称为流体的密度 。f(p,T)压力:流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强,又称为压力。在静止流体中,作用于任意点不同向上的压力在数值上均相同。压力的单位:(1) 按压力的定义,其单位为 N/m2,或Pa;(2)以流体柱高度表示,如用米水柱或毫米***柱等 。标准大气压的换算关系 :1atm=×105Pa=760mmHg= 2O压力的表示法:表压=绝对压力 -大气压力;真空度 =大气压力-绝对压力静力学基本程:压力形式能量形式p2 p1p1z1gg(z1p2z2)z2g适用条件:在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。在重力场中,静止流体部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关,而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。)在静止的、连续的同种液体,处于同一水平面上各点的压力处处相等。液面上压力变化时,液体部各点的压力也将发生相应的变化。第二节 流体动力学体积流量VS:单位时间流经管道任意截面的流体体积, m3/s或m3/h。质量流量mS:单位时间流经管道任意截面的流体质量, kg/s或kg/h。平均流速u:单位时间流体在流动向上所流经的距离,m/s。质量流速G:单位时间流经管道单位截面积的流体质量, kg/(m2·s)。相互关系:U=V/A;G=ρV=ρAU摩擦力:运动着的流体部相邻两流体层间由于分子运动而产生相互作用,称为流体的摩擦力或粘滞力。剪应力(摩擦力):t=F/A=μu/δ定态(稳定)流动与非定态(不稳定)流动:流体流动系统中,若各截面上的温度、压力、流速等物理量仅随位置变化,而不随时间变化,这种流动称之为定态流动;若流体在各截面上的有关物理量既随位置变化,也随时间变化,则称为非定态流动。定态流动系统的质量守恒——连续性程 :mS1mS2 常数u11A1u22A2 常数VS1u1A1VS2u2A2ρ=常数(不可压缩流体)常数常数圆管定态流动系统的ud2 ud2常数 机械能守恒——柏努利程11 22一、实际流体 的柏努利程以单位质量流体为基准:u1 2z1g 12p1 1 2 p2uWe z2g 2 Wf2J/kg以单位重量流体为基准:1 2z1 u12gp1 1 2 p2Hue z2 2 hfg 2g gJ/N=m适用条件:(1)两截面间流体连续稳定流动; (2)适于不可压缩流体,如液体;对于气体,当二、理想流体的柏努利程p1 p2p120%,可用两截面的平均密度 ρm计算。理想流体是指没有黏性(即流动中没有摩擦阻力)的不可压缩流体。z1gu212p1 1 2 p2u2z2g211z u12gp1 z 1u p22222g 2g g表明理想流体在流动过程中任意截面上总机械能、总压头为常数,三、柏努利程的讨论当系统中的流体处于静止时,柏努利程变为p1z1gp2z2g上式即为流体静力学基本程式。)在柏努利程式中, zg、1u2、p分别表示单位质量流体在某截面上所具有的位能、2动能和静压能;而 We、ΣWf是指单位质量流体在两截面间获得或消耗的能量。输送机械的有效功率:输送机械的轴功率:Pe msWePeP =W*质量流量/效率第三节 管流体流动现象1-3-1流体的黏度一、牛顿黏性定律牛顿黏性定律表明流体在流动中流体层间的摩擦力或剪应力与法向速度梯度之间的关系,其表达式为. .du duF A 或dy dy牛顿黏性定律适用于层流。黏度是度量流体黏性大小的物理量,一般由实验测定。物理意义:促使流体在与流动相垂直向上产生单位速度梯度时的剪应力。单 位:Pa·s,cP 1cP=10-3Pa·s影响因素:温度与压力。 液体:T↑,μ↓;不考虑p的影响。气体:T↑,μ↑;一般在工程计算中也不考虑 p的影响。剪应力与速度梯度的关系符合牛顿黏性定律的流体,称为牛顿型流体;不符合牛顿黏性定律的流体称为非