食品工程原理完整課件(PPT 120頁(yè))

1、食品工程原理編寫(xiě)人： 劉 偉 民 教 授 江 蘇 大 學(xué) 食 品 與 生 物 工 程 學(xué) 院食品科學(xué)與工程專業(yè)本科教學(xué)課件1.第1頁(yè)，共120頁(yè)。章目錄0 緒論1 流體流動(dòng)2 流體輸送機(jī)械3 流體經(jīng)顆粒的流動(dòng)4 傳熱5 蒸發(fā)6 傳質(zhì)基礎(chǔ)和吸收7 蒸餾8 液液萃取9 干燥10 冷凍 第2頁(yè)，共120頁(yè)。0 緒 論3.第3頁(yè)，共120頁(yè)。0.1 食品工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程由食品工業(yè)提供的食品種類繁多，如糖、煙、酒、奶粉、火腿腸、餅干、面包，等等。食品工業(yè)是對(duì)原料進(jìn)行物理、生物、化學(xué)加工，以獲取目標(biāo)食品的工業(yè)。物理加工當(dāng)然進(jìn)行的是物理操作，如粉碎、過(guò)濾、蒸發(fā)、加熱、冷卻、干燥等。第4頁(yè)，共120頁(yè)。對(duì)涉及生物

2、、化學(xué)加工的食品加工過(guò)程而言，過(guò)程的核心應(yīng)當(dāng)是生物化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和設(shè)備（反應(yīng)器）。為了過(guò)程得以經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行，反應(yīng)器中應(yīng)保持某些優(yōu)惠條件，如適宜的壓強(qiáng)、溫度、濃度、界面積。 第5頁(yè)，共120頁(yè)。原料必須經(jīng)過(guò)一系列的預(yù)處理，以除去雜質(zhì)，達(dá)到必要的純度、溫度、壓強(qiáng)、接觸面積等，這些過(guò)程稱為前處理。反應(yīng)物同樣需要經(jīng)過(guò)各種后處理過(guò)程加以精制，以獲得最終成品（或中間產(chǎn)品）。以啤酒生產(chǎn)過(guò)程為例，加以理解第6頁(yè)，共120頁(yè)。啤酒生產(chǎn)工藝麥汁煮沸原料麥芽、大米粉碎混合預(yù)浸糖化過(guò)濾酒花分離麥汁冷卻發(fā)酵啤酒過(guò)濾灌裝殺菌成品啤酒第7頁(yè)，共120頁(yè)。上述流程中，糖化、發(fā)酵步驟是典型的生化反應(yīng)過(guò)程。其余前后處理中的

3、操作步驟則以物理加工為主要特征，為反應(yīng)器中的過(guò)程提供優(yōu)惠條件，但它們卻占據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的大部分，占據(jù)企業(yè)大部分的設(shè)備投資和操作費(fèi)用。第8頁(yè)，共120頁(yè)。食品工業(yè)中的物理過(guò)程或物理操作步驟，對(duì)食品工程師、科研人員及管理人員而言，非常重要。食品工業(yè)過(guò)程的這種特點(diǎn)同樣出現(xiàn)在化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)等生產(chǎn)過(guò)程中，說(shuō)明這一些類型的生產(chǎn)過(guò)程的處理原則可以是相似的。第9頁(yè)，共120頁(yè)。生產(chǎn)過(guò)程的大部分操作是物理操作步驟。研究這類物理操作的原理，就成為幾個(gè)專業(yè)領(lǐng)域共同面臨的問(wèn)題，需要有一門(mén)學(xué)科來(lái)系統(tǒng)討論出現(xiàn)的各種物理操作，以統(tǒng)一和簡(jiǎn)化相關(guān)工業(yè)過(guò)程的描述。這門(mén)學(xué)科就是“單元操作”學(xué)第10頁(yè)，共120頁(yè)。0.2 單元操作0

4、.2.1 單元操作的概念食品、化工、制藥等生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)基本的物理操作步驟或單元，如流體輸送、過(guò)濾、傳熱、蒸發(fā)、液體萃取、干燥、冷凍等就是單元操作。這些物理操作步驟是組成生產(chǎn)過(guò)程的基本單元，具有各自統(tǒng)一的原理、各自通用的設(shè)備。第11頁(yè)，共120頁(yè)。將各單元操作從各種具體生產(chǎn)過(guò)程中抽出來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的研究和表達(dá)，就可以統(tǒng)一和簡(jiǎn)化食品、化工、制藥等生產(chǎn)過(guò)程的描述。 單元操作的英語(yǔ)定義第12頁(yè)，共120頁(yè)。The unit-operation concept is this: by studying systematically these physical operations themselves

5、 operations which clearly cross industry and process lines the treatment of processes is unified and simplified.工業(yè)和過(guò)程生產(chǎn)線按單元操作分割，以統(tǒng)一和簡(jiǎn)化描述。第13頁(yè)，共120頁(yè)。0.2.2 單元操作的特點(diǎn)都是物理操作；都是共有的操作；原理相同，設(shè)備通用（不同過(guò)程中，設(shè)備的個(gè)數(shù)和排列順序當(dāng)然可以不同）。第14頁(yè)，共120頁(yè)。0.3 食品工程原理課程的兩條主線（1）統(tǒng)一的研究對(duì)象各單元操作最終歸于動(dòng)量、熱量、物質(zhì)量傳遞，故“三傳”是其統(tǒng)一的研究對(duì)象。動(dòng)量、熱量、物質(zhì)量都是物理量，在

6、本質(zhì)上一致的物理量通量的求取是課程的一條主線。第15頁(yè)，共120頁(yè)。（2）統(tǒng)一的研究方法實(shí)驗(yàn)研究法（量綱分析規(guī)劃）、半理論半經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)模型法和純數(shù)學(xué)模型法是統(tǒng)一的研究方法，是課程的另一條主線。統(tǒng)一的研究對(duì)象和統(tǒng)一的研究方法使其成為一門(mén)學(xué)科（成為學(xué)科的兩個(gè)條件）。兩主線可合一第16頁(yè)，共120頁(yè)。現(xiàn)有教材編寫(xiě)思路的揭示 單元操作類教材編寫(xiě)和內(nèi)容理解主線揭示和創(chuàng)新示意圖選用動(dòng)量型設(shè)備需求出設(shè)備的動(dòng)量通量(指單位面積單位時(shí)間的動(dòng)量)運(yùn)用規(guī)律：動(dòng)量通量絕對(duì)值等于速度梯度乘比例系數(shù)動(dòng)力粘度或表觀動(dòng)力粘度寫(xiě)成：動(dòng)量通量等于速度差除以動(dòng)量傳遞阻力選擇四方法之一求傳遞阻力（1）從牛頓粘性定律推（2）因次分析規(guī)

7、劃試驗(yàn)測(cè)（3）數(shù)學(xué)模型輔助實(shí)驗(yàn)測(cè)（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)掩蓋求通量完成選用設(shè)計(jì)計(jì)算選用熱量型設(shè)備需求出設(shè)備的熱量通量(指單位面積單位時(shí)間的熱量)運(yùn)用規(guī)律：熱量通量絕對(duì)值等于溫度梯度乘比例系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)或單位距離給熱系數(shù)寫(xiě)成：熱量通量等于溫度差除以熱量傳遞阻力選擇四方法之一求傳遞阻力（1）從傅立葉導(dǎo)熱定律推（2）因次分析規(guī)劃試驗(yàn)測(cè)（3）數(shù)學(xué)模型輔助實(shí)驗(yàn)測(cè)（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)掩蓋求通量完成選用設(shè)計(jì)計(jì)算選用傳質(zhì)型設(shè)備需求出設(shè)備的質(zhì)量通量(指單位面積單位時(shí)間的物質(zhì)量)運(yùn)用規(guī)律：質(zhì)量通量絕對(duì)值等于濃度梯度乘比例系數(shù)擴(kuò)算系數(shù)或單位距離傳質(zhì)系數(shù)寫(xiě)成：質(zhì)量通量等于濃度差除以物質(zhì)量傳遞阻力選擇四方法之一求傳遞阻力（1）從菲克擴(kuò)散定律

8、推（2）因次分析規(guī)劃試驗(yàn)測(cè)（3）數(shù)學(xué)模型輔助實(shí)驗(yàn)測(cè)（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)掩蓋求通量完成選用設(shè)計(jì)計(jì)算選用或設(shè)計(jì)設(shè)備需求設(shè)備的物理量通量(物理量指動(dòng)量、熱量、物質(zhì)量)運(yùn)用規(guī)律：物理量通量絕對(duì)值等于物理量濃度（指單位體積物理量）梯度乘系數(shù)寫(xiě)成：通量等于物理量濃度差除以傳遞阻力選擇四方法之一求傳遞阻力（1）從三個(gè)基本定律推導(dǎo)（2）因次分析規(guī)劃試驗(yàn)測(cè)（3）數(shù)學(xué)模型輔助實(shí)驗(yàn)測(cè)（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)掩蓋求通量完成選用設(shè)計(jì)計(jì)算創(chuàng)新的主線第17頁(yè)，共120頁(yè)。0.4 食品工程原理課程要解決的問(wèn)題過(guò)程和設(shè)備的選擇（例：井水如何送到五樓？）設(shè)備的設(shè)計(jì)（粉塵回收的旋風(fēng)分離器無(wú)合適的可選，如何自己設(shè)計(jì)？）順利操作和解決出現(xiàn)的問(wèn)題（換熱器用

9、長(zhǎng)時(shí)間，工藝不達(dá)標(biāo)，什么原因？）第18頁(yè)，共120頁(yè)。0.5 食品工程原理和化工原理的對(duì)比化工原理是化學(xué)工程專業(yè)發(fā)展形成的系統(tǒng)闡述化工單元操作的一門(mén)學(xué)科，在國(guó)外最早就稱單元操作，研究普遍性單元操作原理。將化工原理引入到食品工業(yè)中，形成食品工程原理。因食品工業(yè)的一些特殊性，而具有特殊點(diǎn)。第19頁(yè)，共120頁(yè)。食品物料的特點(diǎn)及其對(duì)加工的要求是：（1）熱敏性和氧化變質(zhì) 要求低溫、缺氧條件。更多用：真空輸送、真空過(guò)濾、真空脫氣、真空冷卻、真空蒸發(fā)、真空結(jié)晶、真空干燥、真空蒸餾、真空包裝、冷凍濃縮、冷凍干燥等。第20頁(yè)，共120頁(yè)。（2）易腐敗性 要求濃縮食品、干制食品、冷凍食品和速凍食品成為主要形式。

10、 更多用冷凍濃縮、半透膜濃縮、輻射干燥、冷凍升華干燥、低溫冷凍、速凍等單元操作。第21頁(yè)，共120頁(yè)。（3）物料多為固態(tài)和液態(tài)，化工多為氣態(tài)。 有關(guān)提取、分離、凈制以及混合、乳化、粉碎等單元操作占有相當(dāng)重要的地位。 同時(shí)應(yīng)用吸附離子交換、浸出、過(guò)濾分離以及膜分離、超臨界流體萃取等單元操作。（4）非牛頓流體是主要形式，與牛頓流體不同。第22頁(yè)，共120頁(yè)。食品工程原理將化工原理的普遍性知識(shí)“三傳”運(yùn)用到具有特殊性要求的食品行業(yè)中，形成了能夠解決食品工程問(wèn)題的知識(shí)體系和研究方法，成為一門(mén)新的學(xué)科。在真空技術(shù)、冷凍技術(shù)、結(jié)晶、膜分離、分子蒸餾、超臨界流體技術(shù)等方面得到更深的發(fā)展。第23頁(yè)，共120頁(yè)

11、。0.6 單位換算學(xué)科在形成過(guò)程中，使用過(guò)各種單位制，要能熟練換算（用于看資料）。SI制七種基本單位及符號(hào)：長(zhǎng)度m、質(zhì)量kg、時(shí)間s，熱力學(xué)溫度K、發(fā)光強(qiáng)度cd “坎德拉”、電流強(qiáng)度A、物質(zhì)量mol。國(guó)家法定計(jì)量單位（SI單位加我國(guó)承認(rèn)的幾種）。第24頁(yè)，共120頁(yè)。0.6.1 物理量的單位換算第25頁(yè)，共120頁(yè)。兩個(gè)相同的物理量之比為純數(shù)1，其數(shù)字部分即為換算因數(shù)，但要將目標(biāo)（要換算到的單位）單位的物理量放在分子上，用此法不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。例：工程單位制中，基本物理量是長(zhǎng)度(m)、時(shí)間(s)和力(kgf)，而質(zhì)量是導(dǎo)出量，問(wèn)其單位？將工程制的質(zhì)量換為SI制kg換算因數(shù)怎么寫(xiě)？第26頁(yè)，共12

12、0頁(yè)。解：第27頁(yè)，共120頁(yè)。常見(jiàn)物理量的換算因數(shù)見(jiàn)課本附錄。但最好記住：（1）1kg=2.2b（磅）（2）1m=3.28ft（英尺）3.3ft（3）1kg(f)=9.81N （4）1N=105dyn（5）1BTU=1055J（用1kJ記，用水的比熱換算：第28頁(yè)，共120頁(yè)。（6）1cal=4.187J（7）1溫差=1.8 oF溫差1K溫差 關(guān)于溫度有攝氏溫度（Celsius-scale）、華氏（Fahrenheit）、蘭氏（Rankine）和熱力溫度（K），換算關(guān)系用下圖記憶：第29頁(yè)，共120頁(yè)。第30頁(yè)，共120頁(yè)。0.6.2 經(jīng)驗(yàn)公式（數(shù)字公式）換算有些公式是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

13、的總結(jié)，但不是物理方程。公式中的單位是指定的。有時(shí)，為了成批量的數(shù)據(jù)處理，需要將公式中的物理量以新單位表示。第31頁(yè)，共120頁(yè)。這類公式換算的原則是：原來(lái)給出的公式是成立的，故應(yīng)將新單位下的物理量（加“”表示）還原到公式所要求的單位后，將還原后的物理量代入原公式，再變化。此為“還原”法則。第32頁(yè)，共120頁(yè)。例：總傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)式為：式中 ：KBTU/(ft2h oF)；uft/s。將公式換算成新單位表示 KW/(m2K)，um/s。第33頁(yè)，共120頁(yè)。第34頁(yè)，共120頁(yè)。第35頁(yè)，共120頁(yè)。經(jīng)驗(yàn)公式也可將數(shù)字部分按物理方程左右單位一致的原則配上單位后，然后由舊單位向新單位換算，結(jié)

14、論一致，但不可以將原公式中的變量符號(hào)配上原單位向新單位轉(zhuǎn)化。第36頁(yè)，共120頁(yè)。轉(zhuǎn)化后的變量符號(hào)的單位還是原單位，其與轉(zhuǎn)化后相關(guān)聯(lián)數(shù)字相乘的共同單位才是新單位。與之相乘的數(shù)字有單位（課后請(qǐng)大家試一試）。初學(xué)者一般會(huì)換算錯(cuò)，應(yīng)小心。第37頁(yè)，共120頁(yè)。0.7 物料衡算物料衡算方法是本課程常用方法，應(yīng)熟練掌握。根據(jù)衡算范圍內(nèi)（也稱控制體）進(jìn)出的物料量的關(guān)系，寫(xiě)出方程（選好時(shí)間基準(zhǔn)：1s、1h等）。 輸入輸出積累第38頁(yè)，共120頁(yè)。對(duì)穩(wěn)態(tài)過(guò)程（參數(shù)不隨時(shí)間變化的過(guò)程）對(duì)不穩(wěn)態(tài)過(guò)程，一般列出微元時(shí)間 內(nèi)的物料衡算式求解。使用方法見(jiàn)以后各章。第39頁(yè)，共120頁(yè)。0.8 能量衡算與物料衡算方法相似

15、也是本門(mén)課程的基本方法之一。必須熟練掌握。在以后的單元操作中會(huì)反復(fù)用到。第40頁(yè)，共120頁(yè)。0.9 過(guò)程速率過(guò)程速率 速率=這一表達(dá)式也是本門(mén)課的基本表達(dá)方法之一，需熟練運(yùn)用。如用通量，分母為阻力強(qiáng)度。第41頁(yè)，共120頁(yè)。0.10 平衡關(guān)系平衡關(guān)系涉及過(guò)程的方向、推動(dòng)力大小及極限、是三傳的基本問(wèn)題。如氣液平衡、萃取平衡、液固平衡（洗衣服）、干燥平衡、傳熱平衡等。第42頁(yè)，共120頁(yè)。附帶：作業(yè)要求：（1）抄題目；（2）寫(xiě)出已知，求解，同時(shí)換算；（3）畫(huà)示意圖標(biāo)明已知參數(shù)；（4）寫(xiě)出公式，代入對(duì)應(yīng)的數(shù)值、等于結(jié)果；連續(xù)運(yùn)算、小數(shù)點(diǎn)保留23位，注意有效數(shù)字計(jì)算。第43頁(yè)，共120頁(yè)。1 流體流

16、動(dòng)第44頁(yè)，共120頁(yè)。1 流體流動(dòng)（Fluid Flow）流體流動(dòng)是討論單元操作的基礎(chǔ)。“三傳”即動(dòng)量、熱量和（物）質(zhì)量傳遞有本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，都與流體的流動(dòng)密切相關(guān)。食品生產(chǎn)涉及各種流體輸送問(wèn)題，需要研究流體的流動(dòng)規(guī)律以便進(jìn)行管路設(shè)計(jì)、輸送機(jī)械的選擇以及所需功率的計(jì)算。第45頁(yè)，共120頁(yè)。傳熱傳質(zhì)大多在流動(dòng)條件下進(jìn)行，流動(dòng)對(duì)過(guò)程有著重要影響。緒論中已經(jīng)講過(guò)，學(xué)會(huì)了流體流動(dòng)（動(dòng)量傳遞）的規(guī)律后，可類比學(xué)習(xí)其余兩傳。本課程首先研究流體流動(dòng)規(guī)律。第46頁(yè)，共120頁(yè)。1.1 與流體有關(guān)的幾個(gè)基礎(chǔ)概念1.1.1 流體的連續(xù)性假定流體是液體和氣體的總稱。以分子尺度考察流體流動(dòng)將非常復(fù)雜，不實(shí)用，因?yàn)?/p>

17、不連續(xù)隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的表達(dá)復(fù)雜，邊界條件和初始條件需要確定，數(shù)學(xué)公式求解困難。取流體質(zhì)點(diǎn)（微團(tuán)）作為最小考察對(duì)象。第47頁(yè)，共120頁(yè)。質(zhì)點(diǎn)：含有大量分子的流體微團(tuán)，其尺度遠(yuǎn)小于設(shè)備尺寸但又比分子自由程要大得多?？杉僭O(shè)流體是由大量質(zhì)點(diǎn)組成的，彼此間沒(méi)有空隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)（高真空稀薄氣體不適用）。第48頁(yè)，共120頁(yè)。1.1.2 體積力作用于流體的每一質(zhì)點(diǎn)上，并與流體質(zhì)量成正比的力稱為體積力。流體密度均一時(shí)，質(zhì)量與體積成正比，故稱體積力。重力和離心力是典型的體積力。第49頁(yè)，共120頁(yè)。1.1.3 表面力與作用的表面積成正比的力稱為表面力。表面力可垂直也可平行于表面，分別稱為正壓力和剪力

18、。單位面積上的正壓力稱為壓強(qiáng)（也稱壓力），單位面積上的剪力稱為剪應(yīng)力。第50頁(yè)，共120頁(yè)。1.1.4 流體壓強(qiáng)的表示方法SI制單位為Pa，即N/m2，換算關(guān)系1 bar=105 Pa=100 kPa1 atm（物理大氣壓）=1.013105 Pa =101.3 kPa=760 mmHg=10.33m H2O第51頁(yè)，共120頁(yè)。1 kgf/cm2（工程大氣壓）=1 at =9.81104 Pa=735.6 mmHg=10mH2O壓強(qiáng)的表示要注意表壓、真空度、絕壓、負(fù)壓等概念。第52頁(yè)，共120頁(yè)。 第53頁(yè)，共120頁(yè)。提出問(wèn)題：彈簧管壓強(qiáng)表如何測(cè)壓？壓強(qiáng)出現(xiàn)負(fù)值，代表什么含義？（彈簧管要抵

19、消大氣壓作用，再伸張帶動(dòng)指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，故測(cè)到表壓。負(fù)壓表示所測(cè)壓強(qiáng)小于大氣壓，彈簧管收縮，指針逆時(shí)針?lè)聪蛐D(zhuǎn)。）第54頁(yè)，共120頁(yè)。1.1.5 流體流動(dòng)中的機(jī)械能有位能（勢(shì)能）、動(dòng)能和壓強(qiáng)能。流體反抗一定的壓力流動(dòng)需要外界做功。如圖所示，體積為V的流體反抗壓強(qiáng)P壓入管中，行程為L(zhǎng)，則外界所作功為：2011。9。3看第55頁(yè)，共120頁(yè)。 第56頁(yè)，共120頁(yè)。第57頁(yè)，共120頁(yè)。1.2 流體靜力學(xué)（Hydrostatics）1.2.1 流體的密度第58頁(yè)，共120頁(yè)。第59頁(yè)，共120頁(yè)。1.2.2 流體靜力學(xué)方程取均勻、連續(xù)、靜止流體中的一個(gè)微元作受力分析，如圖所示。 第60頁(yè)，共12

20、0頁(yè)。第61頁(yè)，共120頁(yè)。第62頁(yè)，共120頁(yè)。第63頁(yè)，共120頁(yè)。知識(shí)擴(kuò)展：z軸方向力的平衡式中的（g）等于（mg/m），即單位質(zhì)量物體的體積力（在此為重力）在z方向分量，負(fù)號(hào)代表方向向下。第64頁(yè)，共120頁(yè)。上述推導(dǎo)中X=0，Y=0，Z=g，而針對(duì)更一般情形（如以后涉及的重力和旋轉(zhuǎn)力雙場(chǎng)）的推導(dǎo)，X和Y都不為零。第65頁(yè)，共120頁(yè)。第66頁(yè)，共120頁(yè)。第67頁(yè)，共120頁(yè)。第68頁(yè)，共120頁(yè)。第69頁(yè)，共120頁(yè)。第70頁(yè)，共120頁(yè)。1.2.3 靜力學(xué)方程的應(yīng)用第71頁(yè)，共120頁(yè)。（1）正裝傾斜管上的U型壓差計(jì)第72頁(yè)，共120頁(yè)。第73頁(yè)，共120頁(yè)。第74頁(yè)，共120頁(yè)

21、。第75頁(yè)，共120頁(yè)。第76頁(yè)，共120頁(yè)。（2）倒裝傾斜管上的U型壓差計(jì)第77頁(yè)，共120頁(yè)。第78頁(yè)，共120頁(yè)。第79頁(yè)，共120頁(yè)。第80頁(yè)，共120頁(yè)。1.3 流體流動(dòng)的三個(gè)衡算方程（物料、能量、動(dòng)量衡算式）1.3.1 流體流動(dòng)的流量與流速及穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)過(guò)程第81頁(yè)，共120頁(yè)。流速是單位橫截面上流過(guò)的流體量。第82頁(yè)，共120頁(yè)。用G表示，單位為kg/(m2 s)，表示流體以質(zhì)量計(jì)時(shí)的流通密度（或通量）。第83頁(yè)，共120頁(yè)。單位時(shí)間單位面積上的某物理量的具有的流通密度（或通量）的含義，參照體積的流通密度為流速，質(zhì)量計(jì)的流通密度為質(zhì)量流速，故以后涉及到流通密度的概念時(shí)，可理解成某

22、物理量的“速度”含義。第84頁(yè)，共120頁(yè)。第85頁(yè)，共120頁(yè)。流體流動(dòng)中，某物理量不隨時(shí)間變化，稱為穩(wěn)定流動(dòng)、穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。物理量隨時(shí)間變化的過(guò)程稱為非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。推廣到各過(guò)程，則有穩(wěn)態(tài)過(guò)程和非穩(wěn)態(tài)過(guò)程之分（能舉出例子嗎？）第86頁(yè)，共120頁(yè)。1.3.2 穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)的物料衡算方程連續(xù)性方程如圖所示的流動(dòng)，按質(zhì)量衡算方法（框內(nèi)）第87頁(yè)，共120頁(yè)。輸入控制體質(zhì)量積累質(zhì)量輸出質(zhì)量對(duì)穩(wěn)態(tài)過(guò)程，積累質(zhì)量0。第88頁(yè)，共120頁(yè)。第89頁(yè)，共120頁(yè)。1.3.3 能量衡算式與Bernoulli（伯努利）方程（機(jī)械能衡算式）(1)總能量衡算式食品工業(yè)（或化工類型生產(chǎn)過(guò)程）中常見(jiàn)的流體流動(dòng)過(guò)程如圖所示。在

23、1-1截面（垂直于管道）、2-2截面和管道及設(shè)備壁面所圍范圍（衡算控制體）內(nèi)，設(shè)過(guò)程無(wú)電能、化學(xué)能等能量形式的輸入和輸出，過(guò)程穩(wěn)態(tài)。第90頁(yè)，共120頁(yè)。輸入輸出控制系統(tǒng)的物質(zhì)量為m kg，列出輸入、輸出能量。第91頁(yè)，共120頁(yè)。輸入能量： 位能mgz1；第92頁(yè)，共120頁(yè)。第93頁(yè)，共120頁(yè)。輸出的能量： mgz2；第94頁(yè)，共120頁(yè)。穩(wěn)態(tài)過(guò)程有：輸入能量輸出能量第95頁(yè)，共120頁(yè)。第96頁(yè)，共120頁(yè)。第97頁(yè)，共120頁(yè)。（2）機(jī)械能衡算式（Bernoulli方程）熱力學(xué)能和熱能不能直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜诹黧w輸送的機(jī)械能?？芍豢紤]機(jī)械能衡算。第98頁(yè)，共120頁(yè)。實(shí)際流體因存在粘性，流動(dòng)過(guò)程中消耗機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，升高流體的溫度?，F(xiàn)因假設(shè)流體溫度不變，故需要將此機(jī)械能損耗看成是一種損失，而輸出到控制體之外，并設(shè)1 kg流體機(jī)械能因內(nèi)摩擦的損耗而發(fā)生的損失為 (J