《食品工程原理》教学大纲 课程基本信息 课程编码:092112B092113B 中文名称:食品工程原理 英文名称: Principles of food engineering 课程类别:专业核心课程 总学时:80(食品工程原理I48;食品工程原理Ⅱ32) 总学分:5学分(食品工程原理I3学分;食品工程原理Ⅱ2学分) 适用专业:食品科学与工程 先修课程:高等数学,大学物理 课程的性质、目标和任务 本课程是食品科学与工程专业本科学生必修的专业核心课程,是以力学、动力学、传 热学和传质学为基础理论的学科,主要讲授食品工业生产中单元操作的基本原理、常用设 备及操作过程的计算方法。包括流体流动与输送、传热、蒸发、蒸馏、浓缩、干燥、吸收 等。目的使学生掌握保证食品工艺准确实施的必备知识,以便进行食品机械设计制造、选 型配套以及维修操作等 、课程教学基本要求 通过讲授、自学和讨论,可使学生掌握食品加工过程中的动量、热量和质量传递的理 论及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等知识;培养工程设计和 实践操作的能力。为学生进一步学习食品机械与设备、食品工厂设计等后续课程提供理论 基础。为今后从事食品加工和机械设备方面的研究和开发等工作奠定理论基础。 四、课程教学内容及要求 第一章流体流动与输送(14学时)
《食品工程原理》教学大纲 一、课程基本信息 课程编码：092112B 092113B 中文名称：食品工程原理 英文名称：Principles of food engineering 课程类别：专业核心课程 总 学 时：80（食品工程原理Ⅰ48；食品工程原理Ⅱ32） 总 学 分：5 学分（食品工程原理Ⅰ3 学分；食品工程原理Ⅱ2 学分） 适用专业：食品科学与工程 先修课程：高等数学，大学物理 二、课程的性质、目标和任务 本课程是食品科学与工程专业本科学生必修的专业核心课程，是以力学、动力学、传 热学和传质学为基础理论的学科，主要讲授食品工业生产中单元操作的基本原理、常用设 备及操作过程的计算方法。包括流体流动与输送、传热、蒸发、蒸馏、浓缩、干燥、吸收 等。目的使学生掌握保证食品工艺准确实施的必备知识，以便进行食品机械设计制造、选 型配套以及维修操作等。 三、课程教学基本要求 通过讲授、自学和讨论，可使学生掌握食品加工过程中的动量、热量和质量传递的理 论及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等知识；培养工程设计和 实践操作的能力。为学生进一步学习食品机械与设备、食品工厂设计等后续课程提供理论 基础。为今后从事食品加工和机械设备方面的研究和开发等工作奠定理论基础。 四、课程教学内容及要求 第一章 流体流动与输送（14 学时）
【教学目标与要求】 1、教学目标:学习本章内容,学生能够初步完成食品工厂中输送水、气以及稀溶液 等 牛顿流体的管道设计与计算工作, 2、教学要求:掌握实际流体与理想流体的区别;掌握流体流动中各能量平衡方程的 別并能熟练运用这些方程解决问题;掌握流体参数的测量原理与方法;掌握流体流动阻力 计算方法;了解非牛顿流体种类和简单计算:管路的构成(管、阀件)、复杂管路的特点及 计算 【教学重点与难点】 1、教学重点:流体流动中各能量平衡方程的区别并能熟练运用这些方程解决问题 流体流动阻力计算方法。 2、教学难点:经验公式的换算方法;边界层的概念 【教学内容】 1.1流体基础知识与概念 12流体静力学 1.3流体流动的基本方程 1.31稳定流动、流速与流量、连续性方程 1.3.2理想不可压缩流体的能量守恒一柏努利方程式,柏努利方程的应用 1.3.3实际流体稳定流动的能量守恒 14管内流动及管路计算 141管流要素、流动类型及其判别:滞留、湍流、雷诺准数 142流体在圆直管内流动的沿程阻力及计算:计算圆直管沿程阻力的通式,滞留、 湍流的流速分布及摩擦阻力系数的确定
【教学目标与要求】 1、教学目标：学习本章内容，学生能够初步完成食品工厂中输送水、气以及稀溶液 等 牛顿流体的管道设计与计算工作。 2、教学要求：掌握实际流体与理想流体的区别；掌握流体流动中各能量平衡方程的 区 别并能熟练运用这些方程解决问题；掌握流体参数的测量原理与方法；掌握流体流动阻力 计算方法；了解非牛顿流体种类和简单计算；管路的构成（管、阀件）、复杂管路的特点及 计算。 【教学重点与难点】 1、教学重点：流体流动中各能量平衡方程的区别并能熟练运用这些方程解决问题； 流体流动阻力计算方法。 2、教学难点：经验公式的换算方法；边界层的概念 【教学内容】 1.1 流体基础知识与概念 1.2 流体静力学 1.3 流体流动的基本方程 1.3.1 稳定流动、流速与流量、连续性方程 1.3.2 理想不可压缩流体的能量守恒—柏努利方程式，柏努利方程的应用 1.3.3 实际流体稳定流动的能量守恒 1.4 管内流动及管路计算 1.4.1 管流要素、流动类型及其判别：滞留、湍流、雷诺准数 1.4.2 流体在圆直管内流动的沿程阻力及计算：计算圆直管沿程阻力的通式，滞留、 湍流的流速分布及摩擦阻力系数的确定
14.3管路局部阻力及其计算 1.5流速及流量的测量(实验课) 1.5.1毕托管 1.52孔板流量计及文丘里流量计 1.53转子流量计 16非牛顿流体 161非牛顿流体的类型:塑性流体、假塑性流体、胀塑性流体和时变性流体;稠度 指数和流变指数 162假塑性和胀塑性流体作层流流动时的速度分布和流量 16.3非牛顿流体的流动阻力 1.7流体输送机械 1.7.1概述 1.72离心泵 72.1离心泵工作原理 17.22离心泵主要性能参数 1723离心泵的特性曲线 1724气蚀现象与允许安装高度 1.725泵的工作点 1.726泵的选型 第二章传热(14学时) 【教学目标与要求】
1.4.3 管路局部阻力及其计算 1.5 流速及流量的测量（实验课） 1.5.1 毕托管 1.5.2 孔板流量计及文丘里流量计 1.5.3 转子流量计 1.6 非牛顿流体 1.6.1 非牛顿流体的类型：塑性流体、假塑性流体、胀塑性流体和时变性流体；稠度 指数和流变指数 1.6.2 假塑性和胀塑性流体作层流流动时的速度分布和流量 1.6.3 非牛顿流体的流动阻力 1.7 流体输送机械 1.7.1 概述 1.7.2 离心泵 1.7.2.1 离心泵工作原理 1.7.2.2 离心泵主要性能参数 1.7.2.3 离心泵的特性曲线 1.7.2.4 气蚀现象与允许安装高度 1.7.2.5 泵的工作点 1.7.2.6 泵的选型。 第二章 传热（14 学时） 【教学目标与要求】
1、教学目标:学习本章内容,学生能够初步完成食品企业常用列管式换热器的选 型、设计和计算 2、教学要求:掌握傅立叶定律、导热系数的概念及平壁、圆筒壁的热传导计算,传 热过程的热量衡算、总传热系数、平均温度差的计算,典型对流传热经验关联式的用法及 注意事项;了解影响对流传热的因素、强化传热的途径;辐射传热的基本概念;工业上常 用列管式换热器的类型、结构 【教学重点与难点】 1、教学重点:傅立叶定律;圆筒壁的热传导计算;传热总速率方程式;强化传热的 途径 2、教学难点:传热总速率方程式 【教学内容】 2.1概述 2.1.1传热在食品加工过程中的应用 2.1.2传热的三种基本方式 22热传导 221热传导的基本概念和付立叶定律 222平壁的热传导 223圆筒壁的热传导 23对流传热 231对流传热的基本概念 232对流传热的类型、传热膜系数 233各类对流传热传热膜系数的确定 234传热边界层 24辐射 24.1两物体的相互辐射 242辐射和对流的联合传热 243辐射加热方法和设备 2.5稳定传热的计算 2.51换热器及通过换热器的传热过程 2.5.2稳定传热过程的计算
1、教学目标：学习本章内容，学生能够初步完成食品企业常用列管式换热器的选 型、设计和计算。 2、教学要求：掌握傅立叶定律、导热系数的概念及平壁、圆筒壁的热传导计算，传 热过程的热量衡算、总传热系数、平均温度差的计算，典型对流传热经验关联式的用法及 注意事项；了解影响对流传热的因素、强化传热的途径；辐射传热的基本概念；工业上常 用列管式换热器的类型、结构。 【教学重点与难点】 1、教学重点：傅立叶定律；圆筒壁的热传导计算；传热总速率方程式；强化传热的 途径。 2、教学难点：传热总速率方程式 【教学内容】 2.1 概述 2.1.1 传热在食品加工过程中的应用 2.1.2 传热的三种基本方式 2.2 热传导 2.2.1 热传导的基本概念和付立叶定律 2.2.2 平壁的热传导 2.2.3 圆筒壁的热传导 2.3 对流传热 2.3.1 对流传热的基本概念 2.3.2 对流传热的类型、传热膜系数 2.3.3 各类对流传热传热膜系数的确定 2.3.4 传热边界层 2.4 辐射 2.4.1 两物体的相互辐射 2.4.2 辐射和对流的联合传热 2.4.3 辐射加热方法和设备 2.5 稳定传热的计算 2.5.1 换热器及通过换热器的传热过程 2.5.2 稳定传热过程的计算
253传热的强化和热绝缘 26不稳定传热 2.6.1不稳定导热 2.6.2不稳定对流传热 2.7换热器 第三章溶液浓缩(10学时) 【教学目标与要求】 、教学目标:学习本章内容,学生能够初步完成食品企业溶液浓缩常用蒸发器的设 备选型和工艺计算。 2、教学要求:了解溶液浓缩的几种基本方法,掌握蒸发的基本原理、工艺计算及所 用设备的结构和特点。 【教学重点与难点】 、教学重点:单效蒸发工艺计算 2、教学难点:单效蒸发工艺计算 【教学内容】 3.1蒸发 3.1.1概述 3.1.2单效蒸发 3.1.3多效蒸发 3.14蒸发设备 3.2其他浓缩方法介绍 第四章干燥(10学时) 【教学目标与要求】
2.5.3 传热的强化和热绝缘 2.6 不稳定传热 2.6.1 不稳定导热 2.6.2 不稳定对流传热 2.7 换热器 第三章 溶液浓缩（10 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标：学习本章内容，学生能够初步完成食品企业溶液浓缩常用蒸发器的设 备选型和工艺计算。 2、教学要求：了解溶液浓缩的几种基本方法，掌握蒸发的基本原理、工艺计算及所 用设备的结构和特点。 【教学重点与难点】 1、教学重点：单效蒸发工艺计算 2、教学难点：单效蒸发工艺计算 【教学内容】 3.1 蒸发 3.1.1 概述 3.1.2 单效蒸发 3.1.3 多效蒸发 3.1.4 蒸发设备 3.2 其他浓缩方法介绍 第四章 干燥（10 学时） 【教学目标与要求】