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第1章 流体力学基础1

1.1 牛顿流体及其黏度2

1.1.1 牛顿内摩擦定律2

1.1.2 流体黏度的定义及单位3

1.1.3 理想流体3

1.2 流体流动能量平衡4

1.2.1 稳定流动热力体系的概念4

1.2.2 稳定流动体系的能量平衡4

1.2.3 不可压缩理想流体的稳定流动与柏努利（Bernoulli）方程7

1.2.4 不可压缩实际流体的稳定流动8

1.3 管中流动8

1.3.1 管中稳定流动连续性方程9

1.3.2 雷诺实验与雷诺数9

1.3.3 水力直径10

1.3.4 圆管中的滞流10

1.3.5 圆管中的湍流13

1.3.6 管路中的沿程阻力16

1.3.7 管路中的局部阻力18

1.4 液体输送设备22

1.4.1 泵的类型22

1.4.2 叶片泵的主要性能和特性22

1.4.3 泵的安装高度27

1.4.4 管路特性28

1.4.5 泵的工作点29

1.5 简单管路计算30

习题34

思考题35

第2章 传热36

2.1 热传导37

2.1.1 傅立叶导热定律与热导率37

2.1.2 通过单层壁的稳定热传导38

2.1.3 通过多层壁的稳定热传导39

2.2 对流传热41

2.2.1 牛顿冷却定律与对流传热系数41

2.2.2 对流传热系数关联式的建立方法42

2.2.3 流体在管内作强制对流43

2.2.4 流体外绕壁面强制对流45

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47

2.2.7 蒸气冷凝放热48

2.2.8 沸腾传热50

2.3 辐射传热52

2.3.1 基本概念52

2.3.2 物体的辐射能力53

2.3.3 两固体表面间的辐射传热54

2.3.4 对流与辐射的综合传热57

2.4 稳定传热过程计算58

2.4.1 热量衡算59

2.4.2 总传热速率方程59

2.4.3 总传热系数60

2.4.4 传热的平均温度差62

2.4.5 传热面积的计算67

2.4.6 传热过程的强化67

2.5 不稳定传热70

2.5.1 集总参数分析法70

2.5.2 不稳定导热的图解法71

2.6 换热器简介77

2.6.1 管式换热器77

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88

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98

3.2.3 制冷剂的发展趋势100

3.2.4 载冷剂100

3.3 食品的冻结101

3.3.1 水的冻结曲线101

3.3.2 食品的冻结曲线102

3.3.3 水分结冰率与最大冰晶生成区103

3.3.4 冻结对食品的影响103

3.3.5 食品冻结的速度与时间106

习题111

思考题111

第4章 颗粒与流体之间的相对流动112

4.1 流体绕过颗粒及颗粒床层的流动113

4.1.1 颗粒床层的特性113

4.1.2 流体绕球形颗粒的流动阻力（曳力）115

4.1.3 流体通过颗粒床层的压降116

4.2 颗粒在流体中的运动117

4.2.1 固体颗粒沉降过程的作用力117

4.2.2 固体颗粒的沉降速度118

4.3 固体流态化与气力输送简介121

4.3.1 固体流态化121

4.3.2 气力输送128

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151

第5章 液体搅拌153

5.1 液体搅拌混合的基本理论154

5.1.1 混合物的混合程度154

5.1.2 过程对混合程度的要求157

5.1.3 混合的原理158

5.1.4 混合物的稳定性159

5.1.5 混合速率159

5.2 搅拌器的性能160

5.2.1 常用的机械搅拌装置160

5.2.2 搅拌器的分类160

5.2.3 搅拌设备的其他结构问题162

5.2.4 搅拌器的液体循环量与压头162

5.2.5 搅拌器的选型163

5.2.6 搅拌器的放大164

5.3 搅拌器的功率166

5.3.1 搅拌时机械能的输入166

5.3.2 功率关联式166

5.3.3 功率曲线168

5.3.4 非牛顿液体的搅拌功率169

5.4 乳化170

5.4.1 乳化机理171

5.4.2 乳化液的稳定性及影响其稳定性的主要因素171

5.4.3 乳化剂及其作用172

5.4.4 乳化液形成的方法172

5.4.5 乳化设备简介173

习题174

思考题174

第6章 粉碎与筛分175

6.1 粉碎176

6.1.1 粉碎的基本概念176

6.1.2 粒度分布178

6.1.3 粒度分布的测定180

6.2 粉碎分类180

6.2.1 按被粉碎粒度分类180

6.2.2 按物料中含水量分类181

6.2.3 按粉碎比分类181

6.2.4 按粉碎力分类181

6.2.5 按粉碎工艺类型分类182

6.3 物料的性质183

6.3.1 物料的力学性质183

6.3.2 物料的腐蚀性183

6.4 粉碎能耗假说183

6.4.1 表面积假说184

6.4.2 体积假说185

6.4.3 裂缝假说185

6.4.4 粉碎能耗的统一公式185

6.5 筛分186

习题192

思考题193

第7章 吸收与蒸馏194

7.1 传质学基础195

7.1.1 扩散现象与分子扩散速率计算195

7.1.2 对流传质与相间传质199

7.1.3 传质设备简介202

7.2 吸收与解吸203

7.2.1 概述203

7.2.2 气液相平衡203

7.2.3 总传质速率206

7.3 吸收塔的计算210

7.3.1 物料衡算与操作线方程211

7.3.2 吸收剂的用量与最小液气比212

7.3.3 塔径的确定214

7.3.4 填料层高度的计算214

7.3.5 吸收塔的操作型计算218

7.4 蒸馏219

7.4.1 双组分溶液的气液相平衡220

7.4.2 蒸馏与精馏原理223

7.5 双组分连续精馏塔的计算229

7.5.1 理论板的概念及恒摩尔流假定229

7.5.2 物料衡算与热量衡算230

7.5.3 操作线方程232

7.5.4 理论板的确定与实际板的讨论235

7.5.5 回流比的影响与选择238

7.5.6 双组分精馏的操作计算241

7.5.7 精馏装置的热量衡算244

7.5.8 其他有关实例的讨论244

7.6 其他蒸馏简介246

7.6.1 恒沸精馏与萃取精馏246

7.6.2 分子蒸馏247

习题249

思考题252

第8章 液体吸附与离子交换254

8.1 液体吸附255

8.1.1 吸附作用和吸附剂255

8.1.2 吸附理论256

8.1.3 吸附操作260

8.1.4 吸附计算260

8.2 离子交换263

8.2.1 离子交换概念与离子交换树脂263

8.2.2 离子交换机理264

8.2.3 离子交换速率266

8.2.4 离子交换操作计算269

习题272

思考题273

第9章 浸出与萃取274

9.1 浸出275

9.1.1 浸出理论275

9.1.2 浸出速率与溶剂的条件278

9.1.3 浸出操作的流程279

9.1.4 浸出操作计算280

9.1.5 浸出装置285

9.2 萃取285

9.2.1 液-液相平衡关系285

9.2.2 萃取过程的计算289

9.3 超临界流体萃取290

9.3.1 超临界流体萃取的原理和特性290

9.3.2 超临界流体萃取的流程和应用292

习题294

思考题295

第10章 膜分离296

10.1 概述297

10.1.1 膜分离技术发展的历史297

10.1.2 膜分离过程297

10.1.3 膜的分类及性质299

10.1.4 膜性能300

10.2 反渗透301

10.2.1 反渗透的基本原理301

10.2.2 反渗透膜传递机理302

10.2.3 反渗透的浓差极化现象304

10.2.4 反渗透的渗透通量305

10.3 超滤306

10.3.1 超滤原理306

10.3.2 超滤过程的传质模型306

10.3.3 超滤的浓差极化现象307

10.3.4 影响超滤渗透通量的因素307

10.3.5 渗透通量的衰减及解决方法308

10.3.6 反渗透和超滤装置309

10.3.7 反渗透和超滤在食品工业中的应用312

10.4 电渗析313

10.4.1 基本原理313

10.4.2 电渗析中的传递过程与伴随过程314

10.4.3 离子交换膜的选择透过性315

10.4.4 电渗析中的电化学过程316

10.4.5 浓差极化317

10.4.6 电渗析装置318

10.4.7 电渗析在食品工业的应用319

10.5 液膜分离技术319

10.5.1 液膜的分类319

10.5.2 液膜的组成320

10.5.3 液膜分离机理320

10.5.4 液膜分离技术的特点322

10.5.5 液膜分离操作过程322

习题322

思考题323

第11章 溶液浓缩324

11.1 蒸发325

11.1.1 蒸发操作及其特点325

11.1.2 单效蒸发327

11.1.3 多效蒸发334

11.2 冷冻浓缩341

11.2.1 冷冻浓缩操作中的相平衡342

11.2.2 冷冻浓缩中的结晶过程343

11.2.3 冰晶-浓缩液的分离345

习题345

思考题346

第12章 食品干燥347

12.1 湿空气的热力学性质348

12.1.1 绝对湿度和相对湿度349

12.1.2 湿含量349

12.1.3 湿空气的比热容和比体积349

12.1.4 湿空气的热含量350

12.1.5 干球温度和湿球温度350

12.1.6 露点温度351

12.2 湿空气的焓湿图及使用方法351

12.2.1 湿空气的焓湿图（h-d图）351

12.2.2 焓湿图的使用方法355

12.3 湿物料的基本性质356

12.3.1 湿物料的形态和物理性质356

12.3.2 湿物料中水分存在形式和表示法357

12.3.3 湿物料中水分的活度357

12.4 湿物料常压热风干燥过程359

12.4.1 热风干燥过程计算360

12.4.2 干燥器的热效率、干燥效率和蒸发效率361

12.4.3 应用举例362

12.5 对流干燥理论364

12.5.1 物料干燥机理364

12.5.2 干燥速率和干燥特性曲线365

12.6 喷雾干燥技术简介366

12.6.1 喷雾干燥流程367

12.6.2 雾化原理367

习题368

思考题369

参考文献370

附录1常用材料物理性质373

附录2常用产品规格与性能381