Excel在食品工程3种典型算例中的应用.pdf

第 22卷 第4期 黄河水利职业技术学院学报 Vo1．22 No．4 2010年 10月 JournalofYellow RiverConservancyTechnicalInstitute 0Ct．2010 Excel在食品工程3种典型算例中的应用 郭 永，李华北 (黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004) 摘 要：结合食品工程中物料平衡时的含水量、气体吸收的传质单元数和传热过程的调节，研究应 用 Excel求解非线性方程、非线性方程组和数值积分的方法。结果表明，使用Excel求解食品工程 中的计算问题，数值稳定、计算方便。 关键词：食品工程；Excel软件；物料平衡含水量；传质单元数：传热过程 中图分类号：TS201；TP317．3 文献标识码：B 文章编号：1008—486X(2010)04—0039—03 0 引言 出计算式 (4)。公式 (4)是 只含有一个变量 X 的非 在食品工程单元计算数据处理 中，往往会遇到 线性方程 ，可以使用Excel中单“变量求解”功能解决。 的许多计算问题，比如恒定干燥过程 中物料平衡含 ￡2：警 lnXc-X* (1) 水率的计算 、传热过程的调节计算 、填料吸收塔传质 根据已知条件 ，带人数据 ： 单元数 NO。的计算等。在这些公式 中，众多变量间 多为非线性关系，常需要试算或数值积分，如果采用 ln斋=5 (2) 手工计算 ，不易完成。MicrosoftExcel提供的强大的 计算功能可以较好的解决这些问题。也就是说，只要 n· =12 (3) 有明确的数学表达式 ，所有 的计算过程均能用该软 公式 (2)除以公式 (3)．整理得 件来实现。采用 Excel对食品工程中的3种主要问 21一 题进行计算 ，效率高、数值稳定 ，充分证 明了Excel 一“o-s~ ． ) l2 (4) 在食品工程计算中所具有的优势。 -n 1 物料平衡含水量的计算 1．3 计算步骤 1．1 计算条件 (1)设任意初始 的物料 的平衡含水量 ，并填入 干燥是食品加工中应用最广的操作单元，例如， A2单元格 ，在 B2单元格 中输入公式 (4)，见 图 1编 果蔬的干制 、奶粉 的制造 、面包及饼干的焙烤 、淀粉 辑栏。 的制造、酵母和麦芽的干燥等，就是典型的例子。 (2)单击 B2单元格 ，使其成为活动单元格。 对于恒定干燥 ，由于降速阶段干燥时间与平衡 (3)在 “工具 ”上单击 “单变量求解”，弹出 “单变 含水量通常为非线性关系，若给定临界含水量f降速 量求解”对话框 ，如图 1所示填写 。填写完后单击 阶段初始含水量)、降速干燥后剩余含水量和所需干 “确定”按钮 ，弹出 “单变量求解状态”对话框 。单击 燥时间，一般需要试算才能确定平衡含水量 。 “单变量求解状态 ”对话框的 “确定”按钮 ，即完成计 例如 ，实验测得盘式干燥器在恒定干燥条件下 算任务。如图2所示。 干燥梅子表现为降速干燥 的特点。已知初始含水量