食品工程原理重点

2026/1/24 17:21:32

特性曲线 :在固定的转速下,离心泵的基本性能参数(流量、压头、功率和效率)之间的关系曲线。

H-Q曲线 N-Q曲线 η-Q曲线

强调:特性曲线是在固定转速下测出的,只适用于该转速,故特性曲线图上都注明转速n的数值。

H—Q曲线代表的是在一定转速下流体流经离心泵所获得的能量与流量的关系,是最为重要的一条特性曲线。

P-Q曲线表示泵的流量Q和轴功率P的关系,P随Q的增大而增大。显然,当Q=0时,泵轴消耗的功率最小。启动离心泵时,为了减小启动功率,应将出口阀关闭

η—Q曲线最大值相当于效率最高点。泵在该点所对应的压头和流量下操作,其效率最高,故该点为离心泵的设计点。

第二章 传 热

傅立叶定律是热传导的基本定律,其表达式为

5

图上绘有三种曲线

?Tq??? q —热流密度,简称传热速率,w/m2 ?n —导热面积,即垂直于热流方向的表面积,k/m λ—比例系数,热导率,w/m.k。

傅立叶定律 q????T?n q --热流密度,w/m2

λ--导热系数(或热导率),w/m.k。

傅立叶定律是热传导的基本定律,它指出:热流密度与温度梯度成正比。 式中的负号指热流方向和温度梯度方向相反。

准数名称 符号 意义 努塞尔特准数Nu=αL/λ 表示对流传热系数的准数 (Nusselt) 雷诺准数 Re=Luρ/μ 确定流动状态的准数 (Reynolds) 普兰特准数 Pr=cpμ/λ 表示物性影响的准数 (Prandtl) 格拉斯霍夫准Gr=βgΔTl3ρ表示自然对流影响的准数 数(Grashof) 2/μ2 1.传热的概念:传热是由于温度差而引起的能量转移。热量总是自动地由高温区传递到低温区。热量传递是自然界中普遍存在的物理现象,在工程技术、工业生产及日常生活中都有着广泛的应用。

2.传热在食品工程中的应用:食品加工过程中的温度控制、灭菌过程以及各种单元操作(如蒸馏、蒸发、干燥、结晶等)对温度有一定的要求。 3.传热的基本方式及特点。

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热传导 物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导

热对流 流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。热对流仅发生在流体中 热对流的两种方式:强制对流: 因泵、风机或搅拌等外力所导致的对流称为强制对流 自然对流: 由于流体各处的温度不同而引起的密度差异,致使流体产生相对位移,这种对流称为自然对流

热辐射因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。所有物体都能将热以电磁波的形式发射出去,而不需要任何介质。任何物体只要在绝对零度以上都能发射辐射能,但是只有在物体温度较高的时候,热辐射才能成为主要的传热形式。

4.在食品生产中,物料在换热器内被加热或冷却时通常需要用另一种流体供给或取走热量,此种流体称为载热体。

5. 热传导:物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。 6.傅立叶定律中的负号是指热流方向和温度梯度方向相反。

7. 对流传热:是在流体流动进程中发生的热量传递现象,它是依靠流体质点的移动进行热量传递的,与流体的流动情况密切相关。 8. 影响对流传热系数的因素流体的状态、流体的物理性质、流体的运动状况、流体对流的状况、传热表面的形状、位置及大小等。

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9.对流传热系数关联式中准数的符号及意义。 a?QS?T 在数值上等于单位温度差下、单位传热面积的对流传热速率,其单位为W/(m2·℃),它反映了对流传热的快慢,α愈大表示对流传热愈快。 10. 蒸汽冷凝有膜状冷凝和滴状冷凝两种方式。

膜状冷凝:由于冷凝液能润湿壁面,因而能形成一层完整的液膜。在整个冷凝过程中,冷凝液膜是其主要热阻

滴状冷凝:若冷凝液不能润湿冷壁面,由于表面张力的作用,冷凝液在壁面上形成许多液滴,并沿壁面落下,该种冷凝称为滴状冷凝。

11.冷、热流体通过间壁两侧的传热过程包括热流体以对流方式将热量传递给管壁、热量以热传导方式由管壁的一侧传递至另一侧、传递至另一侧的热量又以对流方式传递给冷流体三个步骤。

影响冷凝传热的因素:

?不凝性气体的影响: 在蒸汽冷凝时不凝性气体在液膜表

面形成一层气膜,使传热阻力加大,冷凝对流传热系数降低。

?蒸汽流速和流向的影响: ?冷却壁面的高度及布置方式:

?流体物性:冷凝液的密度越大,粘度越小,则液膜厚度

越小,a越大。

12.总传热系数K的数值取决于流体的物性、传热过程的操作条件及换热

8

Q?KS?T


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