食品工程原理实验讲稿2010.doc

生命科学与工程学院本科实验项目 实验项目名称 ? 所属课程 ?食品科学与工程专业 带课教师 ?实验要求 ?必修关键词 ? 实验类型 .基础性验证实验 所用主要仪器设备 实验学时 是否特色 ?实验1 实验目的 实验原理 式中：NA — 干燥速率（kg/kg.s） Δτ— 时间间隔（s） GC — 绝干物料量（kg） dX — 时间间隔内干燥气化的干基含水量 2、物料的干基含水量X 3、恒速阶段的对流传热系数α 式中：t — 试样放置处的干球温度（℃） tw — 试样放置处的湿球温度（℃） rtw — 湿球温度下水的汽化潜热（J/kg. ℃） 4、恒速阶段的对流传质系数K 式中：G— 恒速阶段除去的水分质量（kg） ( — 恒速阶段时间（s） A —干燥面积（m2） 1.3 材料与仪器材料：主要仪器：、、。操作与结果 1、第一部分参考教材p145。 2、按照原理部分的分析计算对流给热系数。 1.7 思考题 1、测定干燥速率曲线的理论和应用意义何在？ 2、结合同班其它组的实验结果分析影响干燥的工程因素有哪些？ 3、干燥空气的干球温度高低对于干燥的影响体现在哪里？ 4、实验的体会有哪些？ 参考文献2]杨同舟. 食品工程原理[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2001. 实验项目名称 ? 所属课程 ?食品科学与工程专业 带课教师 ?实验要求 ?必修关键词 ? 实验类型 .基础性验证实验 所用主要仪器设备 实验学时 是否特色 ?实验实验目的 实验原理 影响阻力损失的因素很多，尤其对湍流流体，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。为了减少实验工作量，使实验结果具有普遍意义，必须采用因次分析方法将各变量综合成准数关联式。根据因次分析，影响阻力损失的因素有， (1)流体性质：密度ρ，粘度μ； (2)管路的几何尺寸：管径d，管长l，管壁粗糙度ε； (3)流动条件：流速μ。 可表示为： 组合成如下的无因次式： 令 则 式中， ——压降 Pa hf——直管阻力损失 J/kg， ρ——流体密度kg/m3 λ——直管摩擦系数，无因次 l——直管长度 m d——直管内径 m u——流体流速，由实验测定 m/s λ——称为直管摩擦系数。滞流(层流)时，λ＝64／Re；湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度的函数，须由实验确定. 2．局部阻力 局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。 当量长度法 流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过与其具有相当管径长度的直管阻力损失，这个直管长度称为当量长度，用符号le表示。这样，就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损失，而且在管路计算时．可将管路中的直骨长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，如管路中直管长度为乙各种局部阻力的当量长度之和为 ，则流体在管路中流动时的总阻力损失 为 (3—6) 阻力系数法 流体通过某一管件或阀门时的阻力损失用流体在管路小的动能系数来表示，这种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法。 即 式中，ξ——局部阻力系数，无因次； u——在小截面管中流体的平均流速，m／s。 由于管件两侧距测压孔问的直管长度很短．引起的摩擦阻力与局部阻力相比，可以忽略不计。因此hf之值可应用柏努利方程由压差计读数求取。 2.3 材料与仪器操作与结果 和u的实验测定值，可计算λ和ξ，在等温条件下，雷诺数Re=duρ/μ=Au，其中A为常数，因此只要调节流量调节阀，可得一系列λ~Re的实验点，绘出λ～Re曲线。 （2）缓缓打开出水阀门3，调节好一个流量，待水稳定后，正确测取压差和流量等有关参数。然后再改变不同流量，正确读取不同流量下的测取压差和流量等有关参数。 （3）根据本装置特点，应考虑好实验点的分布和测量次数。实验结束后，应将装置中的水排放干净。 （4）关闭与实验无关的阀门，并关闭流量调节阀，稍开入口闸阀，对流程进行冲水排气。 2.6 数据处理及结果分析 1．根据粗糙管实验结果，在双对数坐标纸上标绘出λ~Re曲线，对照化工原理教材上有关图形，即可估出该管的相对粗糙度和绝对粗糙度。 2．根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计