食工原理理论教学大纲14食安

1、食品工程原理（含实验）理论教学大纲课程编号：13ZH095406课程名称：食品工程原理总学时：54学分：3学分一、说明（一）食品工程原理（含实验）的课程性质：食品工程原理是食品相关专业重要的专业核心必修课，是一门主要研究食品加工过程中各单元操作的基本原理、典型设备及工艺计算的学科。学生在学完高等数学、物理化学等课程的基础上，通过本课程的学习，为本专业的“食品工艺学”、“发酵工艺与设备”等后续专业课打好工程技术方面的基础。（二）食品工程原理（含实验）教材及授课对象：教材：食品工程原理 编者： 姜绍通等 出版社：化学工业出版社授课对象：食品质量与安全专业本科（三）食品工程原理（含实验）的课程目标（

2、教学目标）：通过学习本课程，要求学生掌握动量和热量传递的基本原理，运用这些理论并结合所学的物理、化学、数学和物理化学等基础知识，研究食品加工过程中各种单元操作的内在规律和基本原理。理解质量传递的基本理论。了解现代食品工程技术发展的趋势。主要的单元操作包括：流体输送与压缩、制冷技术、过滤、沉降、离心分离、蒸发、气体吸收、蒸馏和物料干燥等。熟悉典型单元操作设备的基本构造，理解它们的工作原理。培养学生具有针对食品生产实际，正确选择适合的单元操作的能力；正确进行过程的物料衡算、能量衡算和设备选型配套设计计算的能力。在工程计算中会正确地查阅工程手册中各种工程图表，获取设计计算有关参数。（四）食品工程原理

3、（含实验）课程授课计划（包括学时分配）： 本课程的总学时数为72学时。学时分配表章 次讲授实验绪论2一流体流动83二流体输送设备43三非均相物系的分离83四传热123五蒸发4六物质传递基础及气体吸收53七蒸馏和精馏63八物料干燥5总学时725418（五）教学建议：以典型的、现代的食品工艺过程作为研究对象、载体和实例，使学生学习并初步掌握有效地组织工艺流程，科学地确定系统的操作条件，以实现过程系统高效、平稳运行，达到所期望的技术、经济、环境和资源目标的方法，即系统工程的方法。同时从单纯突出系统工程方法论过渡到在介绍基本数学方法的基础上，强调注意运用系统工程思想和方法进行“案例”分析，突出实践性和

4、综合性。注重采用启发式教学和趣味性教学，注重培养学生分析问题和解决问题的能力。另一方面，在教学过程中，注意结合食品工程的最新研究成果，向学生介绍食品工程的前沿知识。强化教学基本内容，提高教学效果。（六）考核要求：本课程的考试重点是流体动力学、传热、吸收、精馏等基础理论知识。考试要求分二个层次：掌握、了解。成绩评定：成绩评定严格按平时占20%（包括学习态度和平时作业），期末成绩占55%,实验占25%。二、教学内容绪 论主要教学目标：掌握物料衡算的概念；掌握压强各种单位之间的换算教学方法及教学手段：板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：单位换算一、食品工程原理课程的性质和地位二、现代食品

5、工业的特点，食品工程与化学工程的关系三、食品工程原理课程的特点、内容及任务第一章 流体流动主要教学目标：管内流体流动的基本规律及能量方程的应用、流体流动型态及流动阻力计算、管路计算。教学方法及教学手段：启发式 板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：能量衡算；伯努利方程及其应用第一节 概述一、流体的含义二、流体流动中的特征三、研究流体的方法四、流体的压缩性第二节 流体静力学一、流体的物理特性二、静力学基本方程式及其应用第三节 流体动力学一、流量和流速二、流体的流动状况三、连续性方程四、流动系统中的能量衡算伯努利方程式（一）流动系统中总能量衡算式（二）流动系统中的总机械能量衡算（三）伯努

6、利方程式（四）伯努利方程的讨论（五）应用伯努利方程式的要点 第四节 管内流体流动现象一、黏度二、流体类型三、流体流动类型与雷诺准数四、流体在管内的速度分布 第五节 流体流动的阻力一、管路系统（一）管子（二）管件（三）阀门（四）输送机械二、流体在管路中的流动阻力（一）能量损失（二）总能量损失（三）局部阻力第六节 管路计算一、简单管路计算的几种类型二、复杂管路计算第七节 流量的测定一、测速管二、孔板流量计三、转子流量计四、涡轮流量计第二章 流体输送机械主要教学目标：了解离心泵的构造，掌握工作原理、性能参数教学方法及教学手段：启发式 板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：离心泵的工作原理、

7、离心泵的特性曲线及气蚀现象、泵的选型第一节 概述一、流体输送机械二、泵的种类第二节 离心泵一、离心泵的工作原理及主要部件二、离心泵的基本方程式三、离心泵的主要性能参数四、离心泵的特性曲线五、离心泵的气蚀现象与安装高度六、离心泵的工作特点与流量调节七、离心泵的类型与选用第三节 其它类型食工用泵一、往复泵二、旋转泵三、旋涡泵四、常用食工用泵的性能比较第四节 气体输送机械一、离心式通风机二、离心式鼓风机和压缩机三、旋转鼓风机和压缩机四、往复压缩机五、真空泵第三章 非均相物系的分离主要教学目标：掌握非均相分离的方法，理论计算关系式；了解分离设备的构造、工作原理等教学方法及教学手段：启发式 板书与多媒体

8、结合 讲授与自学结合教学重点及难点：过滤的基本概念和理论、过滤过程计算、气溶胶的离心沉降旋风分离器第一节 重力沉降一、沉降速度二、重力沉降设备第二节 离心沉降一、离心沉降速度二、离心沉降分离设备第三节 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、过滤设备五、滤饼的洗涤六、过滤机得生产能力七、过滤过程的强化第四节 离心机一、概述二、离心机的结果与操作第四章 传热主要教学目标：掌握间壁式换热方式；掌握热传导基本方程、平面壁和圆筒壁的；掌握总传热方程及传热系数、稳定传热的平均温度差；了解对流传热机理、对流传热方程；熟悉强化传热途径教学方法及教学手段：板书与多媒体结合 讲授与自学结合教

9、学重点及难点：傅立叶定律、牛顿冷却定律、稳定传热的计算、对流传热系数的确定第一节 概述一、概述二、传热过程第二节 热传导一、热传导的基本概念和傅立叶定律二、导热系数三、通过平壁的定态热传导四、通过圆筒壁的定态导热过程第三节 对流传热概述一、对流传热分析二、对流传热速率方程和对流传热系数第四节 传热过程的计算一、热量衡算二、总传热速率微分方程三、总传热系数四、平均温度差法和总传热速率方程五总传热速率方程的应用第五节 对流传热系数关系式一、对流传热系数的主要影响因素二、对流传热系数经验公式的建立三、流体无相变时的对流传热系数四、流体有相变时的对流传热系数第六节 热辐射一、热辐射的基本概念二、物体的

10、辐射能力三、两固体间的辐射传热四对流和辐射的联合传热第七节 换热器一、 换热器的分类二、间壁式换热器的类型三、换热器传热过程的强化四、管壳式换热器的设计和选型第五章 蒸发主要教学目标：了解蒸发器的类型及其结构，掌握单效蒸发及其计算教学方法及教学手段：板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：单效真空蒸发的计算第一节 蒸发器的形式一、蒸发器的结构二、蒸发器的辅助设备三、蒸发器的选型第二节 单效蒸发及其计算一、溶液的温度差损失二、单效蒸发的计算第三节 多效蒸发一、多效蒸发的操作流程二、多效蒸发的计算三、对蒸发操作的进一步分析第四节 蒸发器的工艺设计第六章 物质传递基础及气体吸收主要教学目标：

11、了解吸收在化工生产中的应用；掌握吸收操作线方程，最小液气比计算；了解物理吸收与化学吸收的概念；掌握用摩尔分率和比摩尔分率表达的相组成；了解吸收机理；展我双膜论要点和强化吸收途径；掌握吸收的基本运算关系式。教学方法及教学手段：板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：分子扩散及费克定律、静止或层流流体内的扩散传质第一节 物质传递原理一、单相内的传质：分子扩散及费克定律、等分子反向稳定扩散二、静止或层流流体内的扩散传质、对流扩散传质三、扩散系数四、相际间的传质：双膜理论；传质基本方程第二节 气体吸收一、吸收操作的基本概念、吸收设备简介、亨利定律、吸收速率二、低浓度气体吸收过程的计算：逆流操作

12、的物料衡算及操作线方程第七章 蒸馏和精馏主要教学目标：掌握双组分理想溶液的气液平衡、精馏原理、精馏操作塔板数的求法教学方法及教学手段：板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：双组分理想溶液的气液平衡、精馏操作塔板数的求法第一节 概述第二节 双组分理想溶液的气液相平衡一、双组分理想物系的气液相平衡二、双组分非理想物系的气液相平衡简介三、平衡蒸馏和简单蒸馏第三节 精馏原理一、精馏过程原理和条件二、精馏操作流程和设备、板式塔气液接触传质过程第四节 板式塔中双组分连续精馏的计算一、工艺计算内容二、理论板的概念及恒摩尔流假设三、连续精馏的物料衡算和操作线方程四、进料状况和加料方程五、精馏操作塔板

13、数的求法（逐板计算法、图解法）六、塔板效率及实际塔板数的确定七、回流比的选择第八章 物料干燥主要教学目标：了解干燥在化工生产中的应用；掌握干燥方程；掌握干燥的基本运算关系式。教学方法及教学手段：板书与多媒体结合 讲授与自学结合教学重点及难点：湿空气的焓湿图及其应用, 干燥系统的热量衡算、热能耗量的确定第一节 湿空气的性质及湿度图一、湿空气的性质二、湿空气的焓湿图及其应用第二节 湿物料的性质及热风干燥过程的计算一、湿物料的性质和含水量二、干燥系统的物料衡算、空气量的确定三、干燥系统的热量衡算、热能耗量的确定第三节 干燥过程动力学一、干燥曲线和干燥速率曲线二、干燥时间的计算第四节 干燥设备一、对流干燥设备：厢式干燥器、带式干燥器、流化床干燥器二、喷雾干燥设备三、其它类型干燥设备三、参考文献：1. 李云飞，葛克山.食品工程原理. 中国农