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文本内容:
《食品工程原理》课程教学大纲
一、课程基本信息课程代码01120103课程名称食品工程原理课程英文名称Unit Operationsof FoodEngineering课程所属单位食品科学与工程专业储藏教研室课程面向专业食品科学与工程、食品质量与安全课程类型食品科学与工程必修、食品质量与安全选修先修课程高等数学、大学物理、物理化学学分必修(
8.0),选修(
6.0)总学时128时(其中理论学时114实验学时14)
二、课程性质与目的本课程是食品科学与工程专业的一门技术基础课书,属工程学科,具有工程性和应用性通过本课程的学习,使学生掌握化工流体力学、传热学及传质过程等单元操作的基本概念、基本理论和基本规律;掌握分析计算方法,并能进行过程的选择、设备工艺尺寸的计算及设备的选型计算;掌握强化过程的途径,培养学生分析、解决工程实际问题能力同时使学生得到一定的实验技能的训练,为学习专业课打好基础
三、课程教学内容与要求
(一)绪论
1、教学内容与要求了解《食品工程原理》课程的性质、研究对象、任务与基本内容;了解本课程的特点及学习方法;掌握物料衡算与能量衡算
2、教学重点《食品工程原理》课程的性质、研究对象、任务与基本内容
3、教学难点物料衡算与能量衡算(-)流体流动
1、教学内容与要求
(1)掌握流体静力学方程及应用;
(2)掌握流动流体的物料衡算及机械能衡算及应用;
(3)理解牛顿粘性定律,层流及湍流及其在管内流体速度的分布;
(4)掌握管内流体流动阻力的计算;
(5)了解简单管路及复杂管路的特点及计算;
(6)理解流速流量之测定
2、教学重点流体静力学方程及应用;流动流体的物料衡算及机械能衡算及应用;管内流体流动阻力的计算
3、教学难点管内流体流动阻力的计算;简单管路及复杂管路的特点及计算
(三)流体输送机械
1、教学内容与要求
(1)理解离心泵的主要部件、构造和工作原理;掌握离心泵的主要性能参数和特性曲线;理解离心泵的汽蚀现象与离心泵安装高度;掌握离心泵工作点和流量调节;了解离心泵的串联和并联操作;掌握离心泵的类型和选择
(2)了解其它类型泵及气体压送设备的构造及工作原理
2、教学重点离心泵特性曲线、离心泵流量调节、离心泵的选型
3、教学难点离心泵的选型
(四)流体通过颗粒层的流动
1、教学内容与要求
(1)了解颗粒床层的特性;了解流体通过固定床压降的计算
(2)了解过滤原理及主要过滤设备的结构及工作原理
(3)掌握恒压过滤的基本原理及过滤速率、生产能力的计算;理解过滤常数的测定;理解加快过滤速率的途径
2、教学重点恒压过滤的基本原理及过滤速率、生产能力的计算
3、教学难点过滤速率基本方程式
(五)颗粒的沉降
1、教学内容与要求
(1)理解球形颗粒自由沉降速度方程式;理解颗粒沉降阻力系数与雷诺数的关系;了解不同流动类型下的沉降速度方程式;掌握沉降速度的计算
(2)掌握降尘室的结构及生产能力的计算;了解旋风分离器的结构及工作原理
2、教学重点沉降速度的计算
3、教学难点沉降速度的计算
(六)传热
1、教学内容与要求
(1)热传导掌握傅立叶定律,单层,多层平壁或圆筒的导热计算
(2)理解对流给热过程的分析;理解牛顿冷却定律;理解对流给热系数及其主要影响因素;理解对流给热过程的数学描述
(3)理解沸腾给热和冷凝给热的影响因素
(4)掌握间壁传热过程的计算传热基本方程式,热量衡算,平均温度差,总传热系数
(5)了解常用传热设备的结构,传热的强化与削弱,管壳式换热器的选型计算
2、教学重点间壁传热过程的计算
3、教学难点间壁传热过程的计算,传热过程的计算
(七)蒸发
1、教学内容与要求
(1)理解蒸发操作的特点;
(2)了解蒸发设备的分类、结构和工作原理;
(3)了解蒸发操作的经济性和操作方式;
(4)理解温度损失及计算;掌握单效蒸发的计算物料衡算、热量衡算
(5)理解单效蒸发与多效蒸发的比较
2、教学重点单效蒸发的计算
3、教学难点溶液的温差损失
(八)气体吸收
1、教学内容与要求
(1)掌握气体溶解度及亨利定律;
(2)理解扩散和单相传质的概念、了解单相传质速率的计算;
(3)理解相际传质速率的计算和传质阻力的控制步骤;
(4)掌握低含量气体的计算传质单元数的计算、吸收塔设计型和操作型计算
2、教学重点低含量气体操作的计算
3、教学难点传质机理
(九)液体精馈
1、教学内容与要求
(1)双组分溶液气液相平衡关系理解拉乌尔定律、相图,掌握相对挥发度的概念,掌握理想溶液平衡关系的表示方法,了解非理想溶液气液平衡关系
(2)理解原理及工业上精微塔的操作过程
(3)掌握双组分连续精偏计算理论塔板,理论塔板数的计算,塔板的效率,精微塔热量衡算
(4)了解其他蒸储方式简单蒸储、平衡蒸储、间歇精储、恒沸精储、萃取精储、多组分精储
2、教学重点双组分连续精储的计算
3、教学难点平衡关系、塔板效率(+)液液萃取
1、教学内容与要求
(1)理解液液相平衡关系及表示,掌握杠杆规则,掌握单级萃取过程在三角形相图中的表示;
(2)掌握单级萃取的计算
2、教学重点单级萃取的计算
3、教学难点杠杆规则,萃取过程在三角形相图中的表示
(十一)固体干燥
1、教学内容与要求
(1)了解固体去湿方法和干燥的概念,了解对流干燥流程及经济性;
(2)掌握湿空气性质及湿度图;
(3)掌握物料衡算及热量衡算,理解干燥中平衡及速率关系
2、教学难点湿空气性质及湿度图
3、教学重点湿空气性质及湿度图、物料衡算及热量衡算、解干燥中平衡及速率关系
(十二)食品加工新技术
1、教学内容与要求
(1)了解超高温瞬时杀菌技术的基本原理,掌握不同UHT装置的工艺学功能,并能根据不同物性选择合理的UHT方法
(2)掌握微波加热与杀菌的基本原理与特性,了解影响微波加热与杀菌效果的因素
(3)掌握超滤、电渗析、反渗透等膜分离技术的原理,了解常用分离膜的特性及在食品工业上运用的基本工艺
2、教学难点不同UHT装置的工艺学功能、微波加热与杀菌的基本原理与特性、超滤、电渗析、反渗透等膜分离技术的原理
3、教学重点不同UHT装置的工艺学功能、微波加热与杀菌的基木原理与特性、超滤、电渗析,反渗透等膜分离技术的原理
四、学时分配本课程总学时为110学时,包括课堂讲授114学时,实验课14学时,另有课程设计1周课堂讲授的学时具体分配如表1所示,实验学时分配如表2所示学时分配表序学时教学内容(按章填写)号课堂讲授实验课习题课讨论课其它1绪论12流体流动17223流体输送机械6224流体通过颗粒层的流动4225颗粒的沉降46传热16227蒸发48气体吸收12229液体精镭122210液液萃取411固体干燥822食品加工新技术12小计1001414比例
78.13%
10.93%
10.93%合计128实验学时分配表实验类型实验每组实验序号实验项目(或内容)名称其说明学时人数验证设计综合性性性它1流体流动阻力实验2V42离心泵性能实验2V43过滤实验2V44传热实验2V45精微实验2V46吸收实验2V47干燥实验2V4小计14
五、教学环节与教学要求本课程的主要教学环节有课堂讲授(含讲课、习题讨论课、多媒体教学)、实验课、课程设计、期中测验、期末考试实验课和课程设计分别另有教学大纲,本大纲不予详述在课堂讲授这个教学环节中,讲课起主导作用,讲课内容除阐述基本理论外,将着重分析解决问题的方法,带动其它教学环节,实现本课程的教学目的习题是培养学生运用所学的理论知识,独立解决实际问题的环节作业量1〜2题/学时,作业批改率250%习题讨论课的目的是巩固基本概念与理论,培养学生正确的思考方法、思维能力与计算能力多媒体教学可以增加学生的感性知识,可以减少或替代某些内容的讲授期中测验、期末考试都实行教考分离,试题库出题,流水阅卷
六、课程考核办法总评成绩包括三部分作业10%、实验10%、期中测验10%、期末考试70%期中和期末都为闭卷考试,实验成绩包括操作和实验报告两部分(各50%)
七、教材与主要参考书
1、高福成,食品工程原理,中国轻工出版社
998.
122、李云飞、葛克山.食品工程原理.中国农业大学出版社,2002,
83、杨同舟.食品工程原理,中国农业出版社,
2001.
94、陈敏宜丛德滋,方图南等.化工原理(上、下册).北京化学工业出版社,
20015、姚玉英,化工原理(上、下册),天津天津大学出版社,
20056、王志魁.化工原理(第二版),北京化学工业出版社,
19987、李德树,黄光斗.化工原理实验.武汉华中理工大学出版社,
19978、华东理工大学化工原理教研室实验室.化工原理实验.上海华东理工大学出版社,
19949、大连理工大学化工原理教研室.化工原理实验.大连大连理工大学出版社.,
199910、雷良恒、潘国昌、郭庆丰,化工原理实验.北京清华大学出版社.,1995
八、说明
1、随着教学手段不断更新,学生素质不断提高,为适应食品工业的发展,应适时适度地调整讲课时数,增开分析讨论课等
2、本课程前7章为上册内容,共
3.5学分;后4章为下册内容,共
2.5学分,分两学期学完;课程设计1学分
3、另有食品工程原理实验教学大纲和课程设计教学大纲。