五章液体搅拌与气液混合

第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。

连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。

拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察，描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。

欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。

定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。

轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。

流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。

系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。

控制体是采用欧拉法考察流体的。

理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。

粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。

通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。

气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。

总势能流体的压强能与位能之和。

可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。

有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。

伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。

平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原那么的。

动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。

均匀分布同一横截面上流体速度相同。

均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。

层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。

稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反响。

定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。

边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。

边界层别离现象在逆压强梯度下，因外层流体的动量来不及传给边界层，而形成边界层脱体的现象。

可编辑修改精选全文完整版《食品工程原理》教学大纲课程编号：041010412适用专业：食品科学与工程学时数：64学分数：4.0执笔者：花旭斌编写日期：2006年12月一、课程的性质和目的食品工程原理研究和介绍食品工业生产中传递过程与单元操作的基本原理、内在规律、常用设备及过程的计算方法。

食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要专业基础课程。

通过学习本课程，要求学生掌握动量、热量和质量传递的基本原理，运用这些理论并结合所学的物理化学和数学等基础知识，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。

熟悉典型单元操作设备的构造、工作原理和工艺和计算。

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、固体流态化、气力输送、传热、蒸发、气体吸收、蒸馏和物料干燥等。

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；组成和完善生产工艺过程的能力；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。

在实验教学中，培养学生严谨认真的科学态度，重视实验操作技能的训练，掌握实验数据的整理和分析方法。

在工程设计计算中会正确查阅工程手册中各种工程图表，获取设计计算有关参数。

二、课程的教学内容和学时分配绪论（1学时）教学内容：食品工程原理课程的性质和地位，现代食品工业的特点，食品工程与化学工程的关系，食品工程原理课程的特点、内容及任务教学要求：理解食品工程原理课程的性质和地位，食品工程原理课程的特点、内容及任务，现代食品工业的特点，掌握单元操作中常用的基本概念、单位换算重点：单元操作中常用的基本概念，单位制及量纲分析难点：量纲分析第1章流体流动与输送（13学时）教学内容：流体的物理性质及作用在流体上的力，流体静力学基本方程式及其应用，流体流动的基本方程，管内流动及管路计算，流速及流量的测量，非牛顿流体，液体输送设备，气体压缩和输送设备教学要求：1、理解流体的主要物理性质、作用在流体上的力，掌握流体静力学基本方程式及其应用2、掌握稳定流动、流速与流量、连续性方程，3、掌握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，实际流体稳定流动的能量守恒4、管内流动及管路计算掌握流动类型及其判别，掌握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，掌握管路局部阻力及其计算5、流速及流量的测量掌握毕托管、孔板流量计及文丘里流量计、转子流量计的结构及工作原理，并能正确使用。

液体搅拌与气液混合相关食品单元操作方面的综述下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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第五章物料混合机械本章学习目标：⏹了解混合、搅拌及均质的机理及应用特点⏹掌握混合机的结构特点和适用的物料及应用特点⏹掌握胶体磨、高压均质机的结构特点、工作原理和应用特点⏹了解混合均质的检测和计算方法以及影响混合均质度的主要因素第一节基本概念•混合：是指两种或两种以上的不同组分的物料，在外力的作用下运动速度和方向发生改变，使各组分的粒子得以均匀分布。

•混合物的类型：固体+固体；固体+液体；液体+液体；液体+气体；固体+液体+气体，•搅拌：以液体为主的混合叫做搅拌。

第一节基本概念•混合：以干物质为主的固体物料的混合•组分1+组分2+…..组分n 混合物(动平衡）一、混合机械分类●按应用范围来分类：1.混合机和搅拌机：对粉粒状物料和较低粘度的液态物料进行混合，如午餐肉罐头搅拌机2.捏合机和揉合机：高粘度稠浆料和弹性物料进行混合，如和面机和糖蜜搅拌机●均质：边破碎，边混合的操作，其目的使获得均匀的混合物，使得产品的颗粒细微一致，不离析。

如均质机和胶体磨二、混合均匀度的表示方法三、混合机理⏹对流混合⏹剪切混合⏹扩散混合1.对流混合2.剪切混合捏合•对于高黏稠度流变物料如面团和糖蜜等，主要是依靠剪切混合，即捏和。

•作用机理：捏和机工作部件对物料产生的剪切力，使物料拉成愈来愈薄的料层，料层表面出现裂纹，产生层流流动，达到局部混合，谓之剪切混合。

挤压膨化机和绞肉机中的物料在螺杆作用下也产生剪切混合。

3.扩散混合含义：以分子扩散形式或单个粒子为单元向四周作无规律运动，从而增加了两个组分间的接触面积，缩短了扩散平均自由程，达到均匀分布状态。

特点：作用区域较小，混合速度较慢，但混合精度高第二节粉料混合机械1.螺旋环带式混合机2.立式混合机3.立式行星式混合机4.回转容器混合5.回转容器混合6.水平或斜置式回转容器混合机7.V型、对锥型混合机混合质量影响因素及改善措施●物性：物料的大小，形状、密度、附着力、表面粗糙程度、含水量等。

第三章液体的搅拌第一节概述化工生产中经常需要进行液体的搅拌，其目的大致可分为：一、加快互溶液体的混合；二、使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中；三、使气体以气泡的形式分散于液体中；四、使固体颗粒在液体中悬浮；五、加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。

合，形成具有某种均匀程度的混合物的缘故。

实际操作中，一个搅拌器常常可同时起到几种作用。

例如，在气液相催化反应器中，搅拌既使固体颗粒催化剂在液体中悬浮，又使气体以小气泡形式均匀地在液体中分散，大大加快了传质和反应。

与此同时，亦强化了反应热的传递过程。

在工业上达到以上目的最常用的方法是机械搅拌。

机械搅拌的装置如图3-1所示，它由搅拌釜、搅拌器和若干附件所组成。

工业上常用的搅拌釜是一个圆筒形容器，其底部侧壁的结合处应以圆角过渡，以消除流动不易到达的死区。

搅拌釜装有一定高度的液体。

图3-1 机械搅拌的装置简图搅拌器由电机直接或通过减速装置传动，在液体中作旋转运动，其1-搅拌釜；2-搅拌器；3-加料管；4-电机作用类似于泵的叶轮，向液体提供能量，促使液体在搅拌釜中作某5-减速器；6-温度计套管；7-挡板；8-轴种循环流动。

3-1-1搅拌器的类型针对不同的物料系统和不同的搅拌目的，搅拌器的结构型式很多，表3-1列出了几种常用的结构型式。

表3-1所列的各种搅拌器，按工作原理可分为两大类。

一类是以旋桨式为代表，其工作原理与轴流泵叶轮相同，具有流量大，压头低的特点，液体在搅拌釜内主要作轴向和切向运动；另一类以涡轮式为代表，其工作原理则与离心泵叶轮相似，液体在搅拌釜内主要作径向和切向运动，与旋桨式相比具有流量较小、压头较高的特点。

平直叶桨式搅拌器的工作原理与涡轮式相近。

它的叶片较长，通常为2叶，转速较慢，液体的径向速度较小，产生的压头较低。

折叶桨式搅拌器的工作原理则与旋桨式相近，可产生轴向液流。

锚式和框式搅拌器实际上是桨式搅拌器的变型。

它们的旋转半径更大(仅略小于釜内径)，转速更低，产生的压头也更小，但叶片搅动的范围很大。