xtt09版《食品工程原理》复习题.doc

?食品工程原理?复习题第一局部 动量传递流动、输送、非均相物系1. 过程速率： 2. 雷诺准数：3. 扬程压头：4. 别离因数:二.填空题1.理想流体是指 的流体。2.对于任何一种流体，其密度是 和 的函数。 3.某设备的真空表读数为200mmHg，那么它的绝对压强为 mmHg。当地大气压强为×103 Pa。4.在静止的同种连续流体的内部，各截面上 与 之和为常数。5.转子流量计读取方便，精确，流体阻力 ，不易发生故障；需 安装。6.米糠油在管中作流动，假设流量不变,管径不变，管长增加一倍，那么摩擦阻力损失为原来的_倍。7.米糠油在管中作层流流动，假设流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，那么摩擦阻力损失为原来的 倍。8.米糠油在管中作层流流动，假设流量不变，管长不变, 管径增加一倍，那么摩擦阻力损失为原来的_倍。9.实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能 守恒，因实际流体流动时有 。10.任何的过程速率均与该过程的推动力成 比，而与其阻力成 比。11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为 。12. 是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或阻碍泵的正常操作。13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为:14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M的交点。15.产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。16.用离心泵向锅炉供水，假设锅炉中的压力突然升高，那么泵提供的流量_，扬程_。 17.根据操作目的或离心机功能，离心机分为过滤式、 和 三种类型。18. 常速离心机、高速离心机、超速离心机是根据 的大小划分的。19.某设备进、出口的表压分别为 -12 kPa和157 kPa，当地大气压为101.3 kPa，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa。 三.选择题1.在连续稳定的不可压缩流体的流动中，流体流速与管道的截面积( )关系。 A反比 2.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，层流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )。A. u3/2 umax B. u1/2 umax max3.湍流的特征有( )。A.流体分子作布朗运动中 B.流体质点运动毫无规那么，且不断加速C.流体质点在向前运动中，同时有随机方向的脉动 D.流体分子作直线运动4.微差压计要求指示液的密度差( )。 A. 大 B. 中等 C. 小 D. 越大越好5.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反响器，当管道上的阀门开度减小后,其水流量、摩擦系数、管道总阻力损失将分别处于 。 A. 增大、减小、不变 B. 减小、增大、增大 C. 增大、减小、减小 D. 减小、增大、不变6当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力( )。 A.不变 B.增大 C.减小 D.不确定7水在内径一定的圆管中稳定流动，假设水的质量流量保持恒定，当水温度升高时，Re值将( )。 A.变大 B.变小 C.不变 D.不确定8层流与湍流的本质区别是( )。 A.湍流流速大于层流流速 B.流动阻力大的为湍流，流动阻力小的为层流 C.层流的雷诺数小于湍流的雷诺数 D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动9在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于( )在直管中的流动。 A.牛顿型流体 B.非牛顿型流体 C.酒精 D.空气10. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( )。 A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气11.离心泵停止操作时，宜 。A. 先关出口阀后停电 B. 先停电后关出口阀 C. 先关出口阀或先停电均可 D. 单级泵先停电，多级泵先关出口阀12.离心泵铭牌上标明的扬程是指 。A. 功率最大时的扬程 B. 效率最高时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 最大流量时的扬程13.泵安装地点的海拔越高，其 。A. 大气压力就越高，允许吸上真空高度就越高 B. 大气压力就越高，允许吸上真空高度就越小 C. 大气压力就越低，允许吸上真空高度就越小 D. 大气压力就越低，允许吸上真空高度就越大 14.喷射泵是利用流体流动时( )的相互转换来吸送流体。A. 动能和静压能 B. 动能和位能 C. 静压能和位能 15.在一定流量下，流体在并联管路中作稳定连续流动，当并联管路数目愈多，那么 。A. 流体阻力损失越大 B. 流体阻力损失越小 C. 流体阻力损失与并联管数无关16. 在法定计量单位制种，粘度的单位 。A. cP B. P C. g/(cm·s) D. Pa·s17.以下表达式中正确的选项是 。2成正比 虚拟滤液体积Ve成反比18沉降速度在斯托克斯区即层流区，说明( )。A.粘性阻力、形体阻力都起作用 B.粘性阻力、形体阻力都不起作用C.粘性阻力起主要作用 D.形体阻力起主要作用 四.问答题1.离心泵与往复泵通常可采用哪些方式进行流量调节？2.当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？3.食品厂中应用静力学根本方程式的方法有哪些？写出用液柱高度表示的公式？4.雷诺准数的物理意义及判断流动类型？ 5.看图解释流体输送适宜管径选择？6.离心泵工作原理？7.离心泵“气缚现象？8.为什么滤饼过滤开始时，滤液有一点混浊，过一段时间才会转清？第二局部 热量传递传热、制冷一.名词解释1.对流传热： 2.自然对流： 3.热通量：4.错流：5.热交换：6.稳定恒温传热： 7.制冷因数： 8.载冷剂冷媒： 9.冻结速率： 10.冻结速度：二. 填空题1.牛顿冷却定律的表达式为_，对流传热系数的单位是_。2.傅立叶定律是单位时间内的传热量与垂直于热流方向的导热截面面积和温度梯度成 。3.写出换热根本方程 . 4.当换热器的传热量及总传热系数一定时，采用_ 操作，所需的传热面积较小。5.冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度200，出口温度120，冷气体进口温度50，两气体物性数据可视为相同,不计热损失时，冷气体出口温度为 。6.冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90，出口温度为50，冷水进口温度为15，出口温度为53，冷热水的流量相同，那么热损失占传热量的 。7.总传热系数K值有三个来源： 、 和计算。8.热源温度愈低，冷源温度愈高，制冷因数越_。9. 制冷剂的放热量包括冷却、 、 三个阶段放热量。10.一般冻藏食品温度在_ 。11.食品冷冻时_ _所放出的热量是确定制冷设备大小的主要依据。12. 假设流体内部有温度差存在：当有动传时必有_ 。三.选择题1.热量传递的根本方式是 。A.恒温传热和稳态变温传热; B.导热给热和热交换;C.气化、冷凝与冷却; D.传导传热、对流传热与辐射传热2.穿过三层平壁的稳定导热过程，各层界面间接触均匀，第一层两侧温度120和80，第三层外外表温度为40，那么第一层热阻R1和第二、三层热阻R2、R3的大小为 。A. R1>(R2+R3) B. R1<(R2+R3) C. R1=(R2+R3) D. 无法比较 3.对流传热流量=系数×推动力，其中推动力是 。A. 两流体的温度差 B. 流体温度和壁温度差 C. 同一流体的温度差 D. 两流体的速度差 4.双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为1和2，其对应的温度差为T1和T2 ,假设T1T2，那么1和2的关系为 。A. 1>2 B. 1<2 C. 1=2 D. 无法确定 5.对一台正在工作的列管式换热器，1116w/m2.K ，211600 w/m2.K，要提高传热系数K，最简单有效的途径是 。A. 设法增大1 B. 设法增大2 C. 同时增大1和2 6.用冷却水将一定量的热流体由100冷却到40，冷却水初温为15，在设计列管式换热器时，采用两种方案比较，方案I是令冷却水终温为30，方案II是令冷却水终温为35，那么( )。A.用水量 W1W2，所需传热面积A1A2 B.用水量 W1W2，所需传热面积A1A2 C.用水量 W1W2，所需传热面积A1A2 D.用水量 W1W2，所需传热面积A1A2 7.低温深度冷冻是指在( )。A.0以下的 B.-18以下的 C.-100以上的 D.-100以下的 8.衡量制冷机工作的标准是( )。A.制冷因数 B.制冷剂 C.制冷量四.问答题1.简述传导传热、对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?2.房屋采暖时的暖气装置为什么通常放在下部，而空调制冷装置却安放在房间的上部？3.影响对流传热系数的主要因素？4.简述食品冷冻机理？5.试述对流传热的机理?6.换热器的散热损失是如何产生的？应如何来减少此热损失？第三局部 质量传递枯燥、传质、蒸馏、萃取、膜别离一.名词解释1.质量传递： 2.介电加热枯燥：3.临界含水量： 4.比焓： 5.枯燥的外表汽化控制：6.分子扩散：7.费克定律： 8.挥发度： 9.超临界流体： 10.萃取： 二. 填空题1.相对湿度：01，越 ，空气吸湿的能力越强，越枯燥。2.物料的枯燥过程是属于 和 相结合的过程。3.枯燥操作中，不饱和湿空气经预热器后湿度 ，温度 。4.在枯燥操作中,物料中所含小于平衡水分的水分,称为 。5.密度、 和 是超临界流体的三个根本性质。6. 介于超滤和反渗透之间一种膜别离技术。7.纳滤是以 为推动力的膜别离过程，是一个不可逆过程。8.常见传质过程是_引起。 9.超临界状态既不是气体也不同于液体，属于 状态。10.精馏过程就是利用混合液的各组分具有不同的 ,利用屡次局部 、屡次局部 的方法,将各组分得以别离的过程。11.在湿空气的焓-湿图中, 线以下的区域对枯燥操作无意义。12.超临界流体的密度接近于 状态。三.选择题1.当物料含水量x大于临界含水量x0时，属 。A.枯燥速率为零 B.内部扩散控制 C.降速枯燥阶段 D.恒速枯燥阶段 2.由湿球温度方程可知湿球温度Tw为 。 A.干球温度、露点的函数 B.干球温度、湿度的函数 C.湿球温度、湿度的函数 D. 湿球温度、露点的函数3.对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度( )。A.愈高 B. 不变 C.愈低 D.不一定，尚与其它因素有关 4.在一定温度下，物料的结合水与非结合水的划分，取决于 。A.物料的性质 B.空气的状态 C.空气的状态和物料的性质共同决定 D.与影响因素有关 5.在焓湿图上，湿空气的以下哪两个参数，可以查得其它未知参数( )。 A. (H，T ) B. (Td，H) C. (pv ，H) D. (h，Tw) 6.蒸馏操作属于 A. 传热 B. 传热加传质 C. 传质7.超临界萃取时的传质速率( )其处于液态下的溶剂萃取速率。A. 大于； B. 小于； C.等于。8.超滤是利用孔径( )的超滤膜来过滤含有大分子物质或微细粒子的溶液，使大分子物质或微细粒从溶液中别离出来。A. 100m； B. 0.0210m； C. 0.0010.02m。 9.传质过程的阻力是 。 B.热阻 C.磨擦阻力四.问答题1.湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下不等?2.测定湿球温度时，当水的温度不同时，对测量结果有无影响？为什么？3.在对流枯燥过程中, 为什么说枯燥介质湿空气既是载热体又是载湿体？4.简要说明对流枯燥过程是一传热过程，又是一传质过程？5.如何强化枯燥过程？6.湿物料经枯燥后达不到产品含水量的要求偏高，你认为应采取什么措施来解决它？7.对萃取法与蒸馏法提取应用特点进行比较？8.对萃取法与蒸馏法二者进行比较？第四局部 计算题1.绪论习题-2 将固形物含量为14%的碎果在混合器中与糖和果胶混合，质量比例为碎果糖果胶=1。然后将混合物蒸发得固形物含量67%的果酱。对1000kg的碎果进料，可得多少果酱，蒸出水多少千克。答：果酱和蒸出水 2.习题1-4某一套管换热器，其内管为33.5×外管为60×。内管流过密度为1150kg/m3，流量为5000kg/h盐水。管隙间流压力绝压为，平均温度为0，流量为160kg/h的气体。标准状态下气体密度为1.2 kg/m3，试求液体和气体的流速分别为假设干m/s？答：u=/s;u=/s 3.习题1-9水在管中流动。在截面1处的流速为/s。管内径为，由于水的压力产生水柱高为1m；在截面2处管内径为。试计算在截面1、2处产生水柱高度差h为多少？忽略水由1到2处的能量损失 答： 4.例题水在20时的物理性质=1.005×10-3 Pa·s，=/m3以27m3/h的流量流过规格为88.5×4mm，长度为100m的钢管，判定水的流型？假设，求所产生的阻力损失。(答：为湍流，阻力损失35J/kg.，或压头损失 ，或压力损失×104 Pa)5. 1-11在图示装置中，出水管直径为57×。当阀门全闭时，压力表读数为kPa,而在阀门开启后，压力表读数降至kPa,设总压头损失为水柱，求水的流量为假设干m3/h ? ( 答：3/h )6. 2-1某离心泵以15的水进行性能试验，体积流量为540m3/h，泵出口压力表的读数为350kpa，泵入口真空表的读数为30kpa。假设压力表和真空表测压截面间的垂直距离为350mm，吸入管和压出管内径分别为350mm和310mm，试求泵的扬程。 答：7.2-3某离心泵的额定流量为16.8 m3/h，扬程为18 m。试问此泵是否能将密度为1060 kg/m3，流量为15 m3/h的流体的液体，从敞口贮槽向上输送到表压为30 kPa的设备中, 敞口贮槽与高位设备的液位的垂直距离为8.5 m。管路的管径为×，管长为124m 包括直管长度与所有管件的当量长度，摩擦因数为。答：此泵可用 8.绪论习题-4在空气预热器中用蒸汽将流量1000kg/h,30的空气预热至66，空气的平均比热容，所用加热蒸汽温度，离开预热器的冷凝水温度(比焓分别为：)。求蒸汽消耗量。答:蒸汽消耗量16.76 kg/h. 9.例题某冷库壁内外层砖壁厚各为12，中间夹层填以绝热材料厚10。砖的导热系数为mK，绝热材料导热系数mK。墙的外外表温度为10，内外表温度为-5。试求进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙两接触面的温度。答: 与砖墙两接触面的温度分别为和.10. 例题 在60×的钢管外包有两层绝热材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均导热系数m·K，外层为20mm的石棉层，其平均导热系数m·K。现用热电偶测得管内壁的温度为500，最外层外表温度为80，管壁的导热系数=45W/m·K。试求每米管长的热损失及保温层界面的温度。答: 热损失191W/m,保温层界面的温度13211. 例5-7 现用一列管式换热器加热原油，原油在管外流动，进口温度为100,出口温度为160；某反响物在管内流动，进口温度为250，出口温度为180。试分别计算并流与逆流时的平均温度差。答:tm并=65，tm逆=12. 例5-8用刮板式换热器冷却苹果酱，苹果酱质量流量为50 kg/h，比热容为3187J/kgK，进口温度为80,出口温度为20。套管环隙逆流通冷水，比热容为4186J/kgK，入口温度为10，出口温度为17。传热系数K为568W/m2K。求需要的冷却水流量；与并流进行换热平均温差及换热面积比较。答: 冷却水流量326kg/h; 逆流tm =，换热面积2;tm=, 换热面积213. 例7-2 有一连续枯燥器，要求将1200kg/h湿基含水量为10%的湿物料减至2%。枯燥介质为空气，进入枯燥器时湿含量0.008 kg水/kg干空气，离开枯燥器0.05 kg水/kg干空气。求：(1)水分蒸发量； (2)空气消耗量；(3)枯燥产品量。(答：水分蒸发量98 kg/h，枯燥空气用量2330 kgd /h，枯燥产品量1100 kg/h)14. 9-9常压下，空气在温度为20、湿度为0.01 kg水/ kg绝干气的状态下被预热到120后进入理论枯燥器，废气出口的湿度为0.03 kg水/ kg绝干气。物料的含水量由3.7%枯燥至0.5%均为湿基。干空气的流量为8000kg干空气/h。试求：每小时参加枯燥器的湿物料量；废气出口的温度。答：4975 kg/h，68.915.例7-4 湿物料在恒定枯燥条件下在5h 内由干基含水量35%降至10%。如果物料的平衡含水量为4%干基，临界含水量为14%干基，求在同样的枯燥条件下，将物料枯燥到干基含水量6%多长时间。答：枯燥时间。16.9-12在恒定枯燥条件下，将某湿物料由，枯燥至，共需7小时。物料的临界含水量为，平衡含水量为。问继续枯燥至，再需多少小时？答：1.9h17.【书例9-6】 某批物料的枯燥速率曲线为，。将该物料由含水量25%枯燥至6%均为湿基。湿物料的初质量为160kg，枯燥外表积为2/kg绝干料，设装卸料时间为，试确定每批物料的枯燥时间。答：每批物料枯燥周期为14.03 h。?食品工程原理?主要公式第一局部 动量传递实际流体的柏努利方程式 范宁公式 哈根-泊稷叶方程 离心泵的根本方程式 管道直径的估算 第二局部 热量传递热流体放出热量=冷流体吸收热量 傅立叶定律牛顿冷却定律对数平均温差n层平壁稳定热传导 n层圆筒的传热速率第三局部 质量传递湿基含水量 干基含水量两种含水量之间的换算关系 枯燥产品量 水分蒸发量 枯燥空气用量 枯燥速率物料总枯燥时间或