НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ факультет
кафедра технологических процессов и аппаратов
УТВЕРЖДАЮ
Декан ЭМФ
«____»______________2006 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Процессы и аппараты пищевых производств
ООП 260501 «Технология продуктов общественного питания», инженерная подготовка
Факультет Электромеханический
Курс 3, Семестр 6
Лекции 34 час.
Лабораторные работы 34 час.
Самостоятельная работа 85 час.
Экзамен 6 семестр
Всего 153 час.
Новосибирск 2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания»
Регистрационный № 000 тех\дс от 23 марта 2000 г.
Шифр дисциплины в ГОС – ОПД. Ф.07, дисциплина относится к федеральному компоненту цикла общепрофессиональных дисциплин.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Технологических процессов и аппаратов, протокол № _____ от _____________ 2006г.
Программу разработал
доц. каф. ТПА, к. т.н., доц.
Заведующий кафедрой ТПА
д. т.н., проф.
Ответственный за основную
зав. каф. ТПП, к. э.н., проф.
1. Внешние требования
Курс входит в число дисциплин, включенных в учебный план стандарта направления подготовки дипломированного специалиста 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» по циклу общепрофессиональных дисциплин направления.
Требования ГОС к обязательному минимуму содержания приведены в табл.1.
Таблица 1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
ОПД. Ф.07 | Процессы и аппараты пищевых производств: основные законы науки о процессах и аппаратах; методы исследования процессов и аппаратов; основные положения теории подобия; механические процессы: измельчение, сортирование, обработка материалов давлением; гидромеханические процессы; законы гидростатики; основные законы гидродинамики; тепловые процессы, основные законы теплопередачи; конденсаторы и конденсация; массообменные процессы, основы теории массопередачи; абсорбция и адсорбция; мембранные процессы. | 153 |
Требования государственного образовательного стандарта (ГОС) по направлению 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания»
(для инженера, утвержденный 23.03.2000 г.)
1.1.Квалификационные требования (п. 1.4.4 ГОС):
Для решения профессиональных задач инженер:
- участвует в разработке и внедрении технологических процессов и режимов производства на выпускаемую продукцию;
- изучает характер взаимосвязей параметров технологических процессов и аппаратов на показатели их работы;
- рассматривает рационализаторские предложения по совершенствованию технологии производства; участвует в составлении патентных и лицензионных паспортов, заявок на оборудование, изобретения и промышленные образцы;
- выполняет работы в области научно-технической деятельности по проектированию, строительству, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управления; метрологическому обеспечению и техническому контролю.
- изучает и анализирует научно-техническую информацию, достижения науки и техники в области технологии соответствующего производства, технические данные, показатели и результаты работы, обобщая и систематизируя их на базе современных технических средств;
1.2. Требования к профессиональной подготовленности выпускника (п.7.1. ГОС)
Выпускник должен уметь решать задачи, соответствующие его квалификации, указанной в настоящем государственном образовательном стандарте.
Инженер по производству продуктов специального назначения и общественного питания:
должен знать:
- способы осуществления основных технологических процессов получения готовой продукции в соответствии с профилем подготовки;
владеть:
- методами определения оптимальных и рациональных технологических режимов работы оборудования;
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности построение курса «Процессы и аппараты пищевых производств» приведены в Табл. 2.
Таблица 2
Особенность (принцип) | Пояснение |
Основание для введения | Государственный образовательный стандарт (ГОС) по направлению 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» |
Адресат | Студенты направления 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» специальности 260501 Технология продуктов общественного питания |
Основная цель | Основная цель курса для студента: изучить сущность и основные закономерности физико-химических процессов, происходящих в аппаратах, предназначенных для переработки сырья и производства пищевых продуктов. |
Ядро | Ядро курса составляют гидромеханические, тепловые, массообменные и механические процессы и аппараты, использующиеся в пищевых производствах. |
Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения дисциплины | Для успешного изучения курса студенту необходимо знать основы физики, математики, физической и коллоидной химии, теплотехники. |
Объем в часах | Курс имеет практическую часть (лабораторные занятия 34 час). Студенты применяют теоретические положения (лекции 34 часа) для анализа конкретных процессов при их исследовании на лабораторных занятиях. |
Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы | Курс является дисциплиной, занимающей промежуточное положение между общеинженерными дисциплинами (физика, математика, химия, механика, теплотехника) и курсами специальных технологий и специального оборудования. Курсы специальной технологии и оборудования пищевых производств базируются на курсе «Процессы и аппараты пищевых производств». |
3. Цели и задачи курса
Таблица 3
Номер цели | Цели и задачи |
Студент будет иметь представление: | |
1 | О структуре и содержании курса и его месте в профессиональной образовательной программе. |
2 | О методах исследования процессов и аппаратов пищевых производств. |
3 | О связи процессов и аппаратов, конкретно изучаемых в данном курсе, с процессами, изучаемыми в курсах специальной технологии и оборудования. |
Студент будет знать. | |
4 | Классификацию процессов и аппаратов пищевых производств по протеканию во времени, по организационно-технологическому признаку, по кинетическим закономерностям. |
5 | Основное уравнение гидростатики и основные законы гидродинамики (уравнение неразрывности, уравнение Бернулли, закон трения Ньютона). |
6 | Основные критерии подобия, которые используются для анализа процессов пищевых производств и для расчета аппаратов. |
7 | Основные уравнения теплопередачи. |
8 | Основные уравнения массопередачи и порядок величины коэффициента диффузии в твердых телах. |
9 | Основные механические процессы, используемые в пищевых производствах. |
Студент будет уметь. | |
10 | Применять уравнение неразрывности и уравнение Бернулли для расчета гидравлического сопротивления и диаметров трубопроводов. |
12 | Применять теорему Бэкингема для определения числа критериев подобия при исследовании сложных процессов пищевых производств. |
13 | Рассчитывать коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи в аппаратах пищевых производств. |
14 | Рассчитывать коэффициенты скольжения в процессах резания. |
15 | Применять критериальные уравнения для анализа и расчета скорости осаждения частиц в сплошной среде. |
16 | Определять коэффициент диффузии при твердофазной экстракции |
4. Содержание и структура учебной дисциплины.
Лекции – 34, лабораторные занятия – 34.
Таблица 4
Ссылки на цели курса | Часы | ТЕМЫ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ |
1,3,4 | 1 | Классификация процессов пищевых производств: по организационно – технической структуре процессов, по изменению параметров процессов во времени, по кинетическим закономерностям. Основные законы науки о процессах и аппаратах. |
2,12 | 2 | Методы исследования процессов и аппаратов. Математическое и физическое моделирование. Основные положения теории подобия. Метод анализа размерностей. |
5,10 | 1 | Гидравлика. Законы гидростатики. Использование закона Паскаля и Архимеда в расчетах аппаратов и устройств. |
5,10,13,15 | 2 | Гидродинамика. Живое сечение потока, расход жидкости и средняя скорость. Основные законы гидродинамики: уравнение неразрывности, уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости. Основы реологии. Неньютоновские жидкости |
3,4,6 | 1 | Гидравлические машины. Центробежные, роторные, винтовые, поршневые насосы, область применения в пищевой промышленности. Общие сведения о компрессорах и вентиляторах. |
2,6 | 2 | Гидромеханические процессы. Характеристики и методы оценки дисперсных систем. Перемешивание. Критерии подобия для процесса перемешивания. Аппараты для перемешивания |
3,6,15 | 1 | Диспергирование. Процессы эмульгирования, гомогенизации, распыливания жидкостей. |
3,6,15 | 1 | Пенообразование и взбивание. Псевдоожижение. Число псевдоожижения. |
3,5,6,15 | 2 | Осаждение (отстаивание). Закон Стокса. Отстойники. Фильтрование. Сущность процесса, основное уравнение. Фильтры. Разделение под действием центробежных сил. Центрифуги, сепараторы. |
3,6,8,13 | 2 | Тепловые процессы. Общие сведения о тепловых процессах. Основные законы теплопередачи, теплопроводность, конвекция, излучение. Процессы без изменения агрегатного состояния вещества. |
3,6,8,13 | 2 | Процессы с изменением агрегатного состояния вещества. Конденсаторы и конденсация. Интенсификация тепловых процессов и аппаратов. |
2,3,6,8,13,16 | 2 | Варка. Варка продуктов в жидкости и в среде пара. |
2,3,6,8,13,16 | 2 | Жарка. Аппараты для жарки. |
2,3,4,7 | 1 | Массообменные процессы. Классификация, движущая сила. Основы теории массопередачи. |
3,7,8 | 1 | Абсорбция и адсорбция. |
3,7,13 | 2 | Ректификация и дистилляция. |
2,3,7,8,16 | 2 | Экстракция |
3,7,15 | 2 | Сушка |
3,5,7 | 1 | Мембранные процессы. |
3,9,14,15 | 2 | Механические процессы: измельчение, сортирование, обработка материалов давлением. |
3,9,15 | 2 | Смешение и разделение сыпучих материалов. |
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Таблица 5
ЧАСЫ | ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ |
4 | Изучение гидравлического сопротивления трубопровода. |
4 | Изучение процесса перемешивания. |
4 | Изучение осаждения частиц в гравитационном поле. |
4 | Изучение процесса псевдоожижения. |
4 | Изучение процесса кипения жидкостей. |
6 | Изучение работы теплообменного аппарата. |
4 | Изучение процесса экстракции в системе твердое тело-жидкость. |
4 | Изучение процесса конвективной сушки пищевых продуктов. |
Структура учебной дисциплины
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Учебная деятельность.
Для успешного освоения курса “Процессы и аппараты пищевых производств” студенту рекомендуется:
1. Самостоятельно изучить темы не рассмотренные в курсе лекций и лабораторных работ.
2. Подготовить и защитить лабораторные работы.
Темы для самостоятельного изучения
1. Истечение жидкостей из отверстий резервуаров.
2. Течение неньютоновских жидкостей.
3. Сжатие и транспортирование газов.
4. Выпаривание и выпарные аппараты.
6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине.
Аттестация проводится в виде экзамена. К экзамену допускаются студенты, выполнившие и защитившие все лабораторные работы. При аттестации используются контролирующие материалы, образцы которых приведены в п.8.
7. Список литературы.
Основная
1. Липатов и аппараты пищевых производств. - М.: Экономика, 1987.
2. др. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1985 (1995).
3. Жуков и аппараты пищевых производств. Учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. – 168 с.
4. , и др. Расчеты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1987.
5. , Васильев и аппараты пищевой технологии. – М.: Колос, 1997.
Дополнительная
5. и др. Механическое оборудование предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1987.
6. , Гордон оборудование предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1983.
7. Беляев оборудование предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1990.
8. Дорохин оборудование предприятий общественного питания. - Киев: Вища школа, 1987.
9. E. Основы холодильной техники и холодильной технологии. - М.: Пищевая промышленность, 1975.
10. Дытнерский и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд.-2-е. В 2-х кн. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. М.: Химия, 1995-400с.
11. Касаткин процессы и аппараты химической технологии. 9-е изд. М.: Химия, 1973. 750 с.
Перечень сборников задач и методических материалов
1. , , Носков и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1981.
2. , Жуков гидравлического сопротивления трубопровода. Лабораторная работа по курсу “Гидромеханические процессы и аппараты”: - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 1999.
3. Жуков процесса экстракции в системе твердое тело – жидкость. // Лабораторная работа по курсу «Массообменные процессы и аппараты»
4. , Жуков и аппараты пищевых производств. Методические указания к изучению курса и выполнению контрольной работы для студентов IV курса заочного отделения. - Новосибирск: Изд-во. НГТУ. - 1999. - 28 с
8. Контролирующие материалы.
1. Классификация процессов пищевых производств по организационно техническому признаку, по протеканию во времени, по кинетическим закономерностям.
2. Моделирование процессов и аппаратов (математическое, физическое). Основы теории подобия. Анализ размерностей.
3. Общие принципы расчета машин и аппаратов. Материальный и тепловой баланс. Требования к аппаратам пищевых производств.
4. Идеальные и реальные жидкости. Свойства жидкостей.
5. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля и Архимеда.
6. Основы гидродинамики. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.
7. Уравнение Бернулли для реальной жидкости. Гидравлические сопротивления.
8. Основные параметры насосов. Типы насосов.
9. Основы реологии.
10. Характеристика и методы оценки дисперсных систем.
11. Перемешивание. Критерии подобия для перемешивания. Степень перемешивания. Аппараты для перемешивания.
12. Диспергирование. Виды диспергирования (эмульгирование, гомогенизация, распыливание). Аппараты.
13. Пенообразование и взбивание. Характеристики пены. Аппараты для пенообразования и взбивания.
14. Осаждение (отстаивание). Закон Стокса. Отстойники. Материальный баланс.
15. Фильтрование. Фильтры. Основное уравнение фильтрации.
16. Мембранные методы разделения. Осмос, обратный осмос. Свойства мембран. Аппараты.
17. Разделение под действием центробежных сил. Фактор разделения. Аппараты.
18. Разделение газовых систем. Степень очистки. Аппараты.
19. Общие сведения о тепловых процессах. Движущая сила. Теплоносители, хладагенты.
20. Уравнение Фурье. Теплопроводность плоской однослойной и многослойной стенки.
21. Уравнение Ньютона для теплоотдачи. Теплообмен излучением.
22. Сложный теплообмен. Связь коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.
23. Тепловые процессы без изменения агрегатного состояния вещества. Критерии теплового подобия, естественная и вынужденная конвекция.
24. Конденсация жидкостей.
25. Кипение жидкостей.
26. Методика расчета тепловых аппаратов. Интенсификация теплообмена.
27. Варка. Аппараты.
28. Жарка. Аппараты.
29. Выпаривание. Материальный и тепловой баланс. Аппараты.
30. Классификация процессов массообмена. Равновесие между фазами.
31. Массопередача и массоотдача. Закон Щукарева, уравнение Фика. Массопроводность.
32. Экстракция. Закон распределения. Материальный баланс. Аппараты.
33. Перегонка и ректификация. Закон Рауля. Материальный баланс. Аппараты.
34. Абсорбция. Общие сведения, закон Генри. Материальный баланс. Аппараты.
35. Адсорбция, адсорбенты, равновесие при адсорбции. Аппараты.
36. Сушка. Свойства влажных материалов. Кинетика процесса.
37. Материальный и тепловой баланс сушки. Аппараты.
 |
|
Составил ______________________ Дата
Утверждаю: Зав. кафедрой __________________________
Пример задачи
Определить соотношение диаметров зерен крахмала плотностью ρк=1610 кг/м3 и зерен глютена плотностью ρг=1180 кг/м3, осаждающихся с одинаковой скоростью в воде (ρж=1000 кг/м3).
Дополнения и изменения к рабочей программе на 20 /20 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения: |
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «___» _______200_ г.
Заведующий кафедрой
«___»__________200_ г.
