《食品工程原理》复习题答案(共14页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上食品工程原理复习题答案第一部分 动量传递（流动、输送、非均相物系）一.名词解释1.过程速率：是指单位时间内所传递的物质的量或能量。2.雷诺准数：雷诺将u、d、组合成一个复合数群。Re值的大小可以用来判断流动类型。 3.扬程（压头）：是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。4.分离因数:同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。 二.填空题1.理想流体是指 的流体。（黏度为零）2.对于任何一种流体，其密度是 和 的函数。（压力，温度） 3.某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为 mmHg。当地大气压强为101.33103 Pa。（560mmHg

2、）4.在静止的同种连续流体的内部，各截面上 与 之和为常数。（位能，静压能）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。（小，垂直）6.米糠油在管中作流动，若流量不变,管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_倍。（2）7.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的 倍。（1/2）8.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变, 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_倍。（1/16）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 。（不，摩擦阻力）10.任何的过程速率均与该过

3、程的推动力成 比，而与其阻力成 比。（正，反）11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为 。（逆止阀）12. 是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。(滤网)13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为:(低速流体、高速流体)14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M的交点。（管路，泵或H-qv）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。（转速，20的水或水） 16.用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量_，扬程_。 （减少；增大）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。（沉降式、分离

4、式）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。（分离因数）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。 (答：-169kPa) 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( A )关系。 A反比 B.正比 C.不成比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( B )。A. u3/2 umax B. u1/2 umax C. u0.8umax3.湍流的特征有( C )。A.流体分子作布朗运动中 B.流体质点运动毫

5、无规则，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( C )。 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应器，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（ D ）。 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 )。 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，若水的质

6、量流量保持恒定，当水温度升高时，Re值将( C )。 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( D )。 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( B )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( D )。 A. 忘了灌水 B.

7、 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 ）。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（ B ）。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（ C ）。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( A

8、 )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，则（ C ）。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（ D ）。A. cP B. P C. g/(cms) D. Pas17.以下表达式中正确的是（ B ）。A.过滤速率与过滤面积A成正比 B.过滤速率与过滤面积平方A2成正比 C.过滤速率与所得滤液体积V成正比 D.过滤速率与虚拟滤液体积Ve成反比18沉降速度在斯托克斯区即层流区，说明( C )。A.粘性阻力、形

9、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？答：离心泵进行流量调节通常有三种方法，即改变阀门的开度，改变泵的转速与切削叶轮调节。往复泵流量调节通常采用改变电机转速，调节活塞往复的次数, 旁路调节。2当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？答：离心泵启动后不吸液可能的原因：由于灌液不够或底阀、泵壳密封不严密而漏液使泵内存有空气发生气缚现象；底阀或吸入管路堵塞；安装高度过高（气蚀）：电机接线不正确致使叶轮反转。3.食品厂中应用静力学基本方程式的方法有哪些？写出用液柱高度表示的公式？答：压

10、力测量 U型管压差计，斜管压差计，微差压计； 液面测量；确定液封高度。由静力学基本方程式可得液柱高度表示的公式为：4. 雷诺准数的物理意义及判断流动类型？ 答：物理意义：惯性力与黏性力之比。判断类型：Re2000时，为层流；Re4000时，为湍流；Re在2000-4000为过渡流。5. 看图解释流体输送适宜管径选择？答：要考虑到总费用最省的原则。一般来讲，管径越大，流速越小，流阻也越小，所需泵功率会越小，动力费越小；随着管径增大，动力费减少。但管径增大，购买钢管的设备费投入会增大。所以，应根据具体的设计需要，选用总费用最省的管径，即适宜管径。6.离心泵工作原理？答：先将泵壳内灌满被输送的液体。

11、启动泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。于是液体以较高的压力，从压出口进入压出管，输送到所需的场所。当叶轮中心的液体被甩出后，泵壳的吸入口就形成了一定的真空，外面的大气压力迫使液体经底阀吸入管进入泵内，填补了液体排出后的空间。这样，只要叶轮旋转不停，液体就源源不断地被吸入与排出。7.离心泵“气缚”现象？答：离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体

12、吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体。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？答：当悬浮液中颗粒含量较多（体积1）、颗粒尺寸比过滤介质孔径小时，过滤开始会有部分颗粒进入过滤介质孔道里，迅速发生“架桥现象”。也会有少量颗粒穿过过滤介质而与滤液一起流走。随着滤渣的逐渐堆积，过滤介质上面会形成滤饼层。此后，滤饼层就成为有效的过滤介质而得到澄清的滤液。第二部分 热量传递（传热、制冷）一.名词解释1.对流传热：通过流体内分子的定向流动和混合而导致热量的传递。2.自然对流：若流体的运动是由于流体内部冷、热部分的密度不同而引起的。3.热通量：单位时间、单位面积所传递的热量。或热流量与

13、传热面积之比。4.错流：参与换热的两流体在传热面的两侧分别彼此呈垂直方向流动。5.热交换：两个温度不同的物体由于传热，进行热量的交换。6.稳定恒温传热：两种流体进行热交换时，在沿传热壁面的不同位置上，在任何时间两种流体的温度皆不变化。7.制冷因数：制冷量与所耗外功之比。 8.载冷剂（冷媒）：用于将制冷系统产生的冷量传给被冷却物体的中间介质。 9.冻结速率：冻结始温和冻结终温之差与冻结时间比值。10.冻结速度：食品表面到中心间的最短距离与达到10后中心温度降到冰点所需时间之比。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_。（Q=At ，W/m2K） 2.傅立叶定律是单位时间内

14、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 。（正比）3.写出换热基本方程 .（Q=KAt）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。（逆流）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 。（130）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，则热损失占传热量的 。（5%）7.总传热系数K值有三个来源： 、 和计算。（选取经验值、实验测定K值）8.热源温度愈低，冷源温度愈高，制

15、冷因数越_。（大）9. 制冷剂的放热量包括冷却、 、 三个阶段放热量。（冷凝、过冷）10.一般冻藏食品温度在_ 。（18）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。（单位时间）12 若流体内部有温度差存在：当有动传时必有_ 。（热传）三.选择题1.热量传递的基本方式是（ D ）。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，第三层外表面温度为40，则第一层热阻R1和第二、三层热阻R2、R3的大小为（ C ）。A. R1(R2+R3)

16、 B. R12 B. 12 C. 1=2 D. 无法确定 5.对一台正在工作的列管式换热器，已知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 ）。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，则( C )。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

17、面积A1A2 7.低温（深度）冷冻是指在( D )。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 )。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?传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量。辐射传热是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。 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？答：一般房间室内换热通常用自然对流给热方式，而自然对流给热的效果与换热面的位置有关。采暖时由于热空气的气

18、体受热后体积膨胀且密度减小。因此热空气向加热面上方流动；同时冷空气因密度大于热空气而下降至加热面附近，即在加热面上方的较大空间有利于产生较强的自然对流，从而增加对流给热效果。同理，空调等制冷装置安放在房间上部的原因也是增强自然对流效果。3.影响对流传热系数的主要因素？答：流体的状态：液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变化。有相变化时对流传热系数比无相变化时大的多；流体的物理性质：影响较大的物性有密度、比热Cp、导热系数、粘度等；流体的流运状况：层流、过渡流或湍流；自然对流，强制对流；传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管束、管径、管长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。4.简述食品冷冻

19、机理？答：在0以下低温，微生物生命活动显著受抑制，防食品腐败；氧化和酶反应速度显著下降； 水分活度降低。5.试述对流传热的机理?答：热流体流过管道时, 在湍流主体中,流体剧烈拢动,形成漩涡, 使质点强烈混合而交换热量，温度较均匀，几乎不存在温度梯度；但在紧靠管壁，有一层很薄的作层流流动的流体层（层流底层），在这层薄层内，热量传递以导热方式进行，从微观上言，是靠分子传递。由于流体的导热系数很小，故热阻丝要集中层流底层内。对管内层流流动，热量传递也是主要靠导热。但由于温度存在（轴向的，径向的），有密度差，会引起质点的对流，比较复杂。 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？答：由于

20、换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度，外壁面不断通过对流和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失，即产生散热损失。为了减少散热损失，一般在换热器外壁面上包上一层（或两层）导热系数较小的绝热材料（或不同的两种导热系数较小的绝热材料），使传热热阻增大，外壁面温度降低，从而减小了散热损失。第三部分 质量传递（干燥、传质、蒸馏、萃取、膜分离）一.名词解释1.质量传递：因浓度差而产生的扩散作用形成相内和相间的物质传递过程。2.介电加热干燥：是将要干燥的物料置于高频电场内，由于高频电场的交变作用使物料加热而达到干燥的目的。3.临界含水量：物料干燥达临界点时的物料含水量。 4.比焓：湿空气的焓为干空气

21、的焓和水汽的焓之和。或称湿空气的热含量。5.干燥的表面汽化控制：物料中水分表面汽化的速率小于内部扩散的速率。6.分子扩散：单相内存在组分的化学势差，由分子运动而引起的质量传递。7.费克定律：单位时间通过单位面积物质的扩散量与浓度梯度成正比。 8.挥发度：达到相平衡时，某组分在蒸汽中的分压和它在平衡液相中的摩尔分率之比。9.超临界流体：物质处于其临界温度和临界压力以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液态性质，同时还保留气体性能。10.萃取：使溶剂与物料充分接触，将物料中的组分溶出并与物料分离的过程。或利用混合物各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使混合物各组分得到分

22、离与提纯的操作过程。二. 填空题1.相对湿度：01，越 ，空气吸湿的能力越强，越干燥。（小）2.物料的干燥过程是属于 和 相结合的过程。（传热、传质）3.干燥操作中，不饱和湿空气经预热器后湿度 ，温度 。（不变，升高）4.在干燥操作中,物料中所含小于平衡水分的水分,称为 。（不可去除水分）。5.密度、 和 是超临界流体的三个基本性质。（黏度、扩散系数）6. 介于超滤和反渗透之间一种膜分离技术。（纳滤）7.纳滤是以 为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。(压力差)8.常见传质过程是_引起。（浓度差） 9.超临界状态既不是气体也不同于液体，属于 状态。（流体）10.精馏过程就是利用混合液的各组分

23、具有不同的 ,利用多次部分 、多次部分 的方法,将各组分得以分离的过程。（沸点或挥发度，汽化、冷凝）11.在湿空气的焓-湿图中, 线以下的区域对干燥操作无意义。（饱和空气）12.超临界流体的密度接近于 状态。（液体）三.选择题1.当物料含水量x大于临界含水量x0时，属（ D ）。A.干燥速率为零 B.内部扩散控制 C.降速干燥阶段 D.恒速干燥阶段 2.由湿球温度方程可知湿球温度Tw为（ B ）。 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( C )。A.愈高 B. 不变 C

24、.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 ）。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，已知湿空气的下列哪两个参数，可以查得其它未知参数( A )。 A. (H，T ) B. (Td，H) C. (pv ，H) D. (h，Tw) 6.蒸馏操作属于（ B ）A. 传热 B. 传热加传质 C. 传质7.超临界萃取时的传质速率( A )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( C )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

25、子物质或微细粒从溶液中分离出来。A. 100m； B. 0.0210m； C. 0.0010.02m。9.传质过程的阻力是（ A ）。 A.扩散阻力 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?答：对于饱和的湿空气TTw Td ；对于不饱和的湿空气TTw Td。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？答：无影响。若水温等于空气球温度时，则由于湿纱布表面的水分汽化而使其水温下降；若水温高也会降温（一方面供给水分汽化需要热量，一方面散热至空气中）；若水温低则水分汽化需要的热量就会从空气吸热，最终都会达到湿、热平衡。

26、3.在对流干燥过程中, 为什么说干燥介质湿空气既是载热体又是载湿体？答：引物料中水分汽化需要热量，此热量由空气供给，而汽化的水汽又要靠空气带走（破坏其平衡状态），以便使干燥能稳定连续地进行。故湿空气在干燥过程中起到供热、去湿的作用。因此称湿空气既是载热体又是载湿体。4.简要说明对流干燥过程是一传热过程，又是一传质过程？答：湿空气预热可提高载热载湿的能力（湿含量不变，温度增加，相对湿度下降，传热传质推动力加大）。热空气传热给湿物料是一个传热过程，湿物料中的湿分汽化扩散至气体主体是一个传质过程。5如何强化干燥过程？答：强化干燥过程要依据干燥的不同阶段而采取不同的措施。在等速干燥阶段要使干燥速率提高

27、，其措施有：增大热空气的温度、降低其湿度：增大热空气的流速；改变其接触方式（如垂直流过物料层效果比平行好，若将物料充分分散于气流中更好）。 在降速干燥阶段，主要通过改变物料的尺寸（变小）、厚度（减薄）或将物料充分分散于气流中来增大其汽、固两相的接触面积或加强搅拌等措施来提高干燥速率。6湿物料经干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？答：若在等速干燥阶段达不到含水量要求，可适当提高热空气的温度或降低其湿度，或采用加大气流速度等措施来强化干燥过程，使物料含水量达到要求。若在降速干燥阶段达不到含水量要求，则应想法改变汽、固两相接触方式，如加强物料层搅拌或改变物料的大小（变

28、小、减薄）等来达到。当然延长干燥时间也是解决方法之一，但这不是好方法，因为这样做会使产量减小。7.对萃取法与蒸馏法提取应用特点进行比较？答：萃取法用于混合物中各组分沸点接近或形成恒沸物，用一般蒸馏法不能分离或很不经济；萃取法用于溶质的浓度很低且为难挥发组分，用蒸馏法所消耗的热量很大；萃取法可用于热敏性混合物的分离，用蒸馏法易受热破坏。8.对萃取法与蒸馏法二者进行比较？答：都是传质过程，蒸馏法适用于液体，萃取法适用于液体和固体。蒸馏法：分离液体混合物，是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其挥发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。或者说利用液体混合物各组份沸点（或挥发度

29、）不同，将物质多次部分气化与部分冷凝，从而使液体混合物分离与提纯的过程。萃取法：使溶剂与物料充分接触，将物料中的组分溶出并与物料分离的过程。或者说利用混合物各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使混合物各组分得到分离与提纯的操作过程。第四部分 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=11.220.0025。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2033.58和蒸出水188.92 ）解：加入的总物料质量为： 设混合蒸发后得到的果酱为，蒸出的水分为，则总物料衡算：固形物衡算

30、：答: 可得果酱2033.58和蒸出水188.92.2.习题1-4某一套管换热器，其内管为33.53.25mm外管为603.5mm。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0.5MPa，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若干m/s？（答：U=2.11m/s;U=5.69m/s ）解：，； 对液体：； 对气体：， ，。答:液体流速为2.11m/s，气体流速为5.69m/sm。3.习题1-9已知水在管中流动。在截面1处的流速为0.5m/s。管内径为0.2m，由于水的压力产生水柱高为

31、1m；在截面2处管内径为0.1m。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：0.191m） 解：， 对截面1与截面2列伯努利方程： ， ， 。答: 水柱高度差h为0.191m。4.例题水在20时的物理性质=1.00510-3 Pas，=998.2kg/m3以27m3/h的流量流过规格为88.54mm，长度为100m的钢管，判定水的流型？若=0.0261，求所产生的阻力损失。(答：为湍流，阻力损失35J/kg.，或压头损失3.57m ，或压力损失1.34104 Pa)解：先判定流型:管内径d=88.542=80.5mm=0.0805m Re4000，为湍流

32、或或答：为湍流，阻力损失35J/kg.5. 1-11在图示装置中，出水管直径为573.5mm。当阀门全闭时，压力表读数为30.4kPa,而在阀门开启后，压力表读数降至20.3kPa,设总压头损失为0.5m（水柱），求水的流量为若干m3/h ? ( 答：22.8m3/h )解：取水面为截面，压力表处为截面，以压力表管中心线为基准面。故，。 当阀门全关闭时：， 由流体静力学原理得： ，当阀门打开后，在截面与截面间列伯努利方程：式中，。答：水的流量为22.8m3/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

33、。若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：39.2m）解：， ， ， 。 答：泵的扬程.39.2m7.2-3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。已知管路的管径为75.5mm3.75mm，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0.03。（答：此泵可用） 解：答：离心泵的送液能力和扬程都大于管路系统所

34、要求的，故此泵可用。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143.4，离开预热器的冷凝水温度138.8(比焓分别为：)。求蒸汽消耗量。（答:蒸汽消耗量16.76 kg/h.） 解:间空气的平均比热容：的水蒸气比焓：在无损失时，热流体的放热速率应等于冷流体的吸热速率，即：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0.7W/（mK），绝热材料导热系数0.04W/（mK）。墙的外表面温度为10，内表面温度为-5。试求进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖

35、墙两接触面的温度。（答: 与砖墙两接触面的温度分别为9.1和-4.1.）解：已知t1=10, t4=-5, b1=b3=0.12m. b2=0.10m,1=3=0.70W/（mK）, 2=0.04W/（mK）答:该冷库壁的温度降主要在绝热材料层发生，与砖墙两接触面的温度分别为9.1和-4.1。10. 例题 在603.5mm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=0.07W/（mK），外层为20mm的石棉层，其平均导热系数=0.15W/（mK）。现用热电偶测得管内壁的温度为500，最外层表面温度为80，管壁的导热系数=45W/（mK）。试求每米管长的热损失及保温层界面的

36、温度。（答: 热损失191W/m,保温层界面的温度132）解：已知1.每米管长的热损失2.保温层界面温度t3 解得： t3=132 答: 保温层界面温度132。11. 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；某反应物在管内流动，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=85）解： 并流 逆流 答:逆流时的平均温度差85比并流时65大。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

37、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 =28.8，换热面积0.162m2;tm=21.3, 换热面积0.22m2）解： 1.先求传热量：冷却水流量： 2.逆流时热流体T： 8020 冷流体t： 1710 tm：63 103.并流时热流体T：8020 冷流体t：1017 tm：70 3答：冷却水流量326kg/h; 逆流tm =28.8，换热面积0.162m2; 并流tm=21.3, 换热面积0.22m2逆流比并流时的平均温度差大，所需换热面积

38、较小。13. 例7-2 有一连续干燥器，要求将1200kg/h湿基含水量为10%的湿物料减至2%。干燥介质为空气，进入干燥器时湿含量0.008 kg水/kg干空气，离开干燥器0.05 kg水/kg干空气。求：(1)水分蒸发量； (2)空气消耗量；(3)干燥产品量。(答：水分蒸发量98 kg/h，干燥空气用量2330 kgd /h，干燥产品量1100 kg/h)解： (1) 水分蒸发量 (2) 干燥空气用量(3) 干燥产品量G2答：水分蒸发量98 kg/h，干燥空气用量2330 kgd /h，干燥产品量1100 kg/h14. 9-9常压下，空气在温度为20、湿度为0.01 kg水/ kg绝干气

39、的状态下被预热到120后进入理论干燥器，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%干燥至0.5%（均为湿基）。干空气的流量为8000kg干空气/h。试求：每小时加入干燥器的湿物料量；废气出口的温度。（答：4975 kg/h，68.9）解：， 物料衡算：， ， 得：， ； 在理论干燥器中， 解得废气出口温度。答：每小时加入干燥器的湿物料量4975 kg/h，废气出口的温度68.915.例7-4 湿物料在恒定干燥条件下在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），求在同样的干燥条件下，将物料干燥到干基含水量6%多

40、长时间。（答：干燥时间7.1h。）解：已知 x1=0.35， x2=0.10 ，临界含水量x0=0.14kg水/kg干物料，平衡含水量x*=0.04kg水/kg干物料，若x1=0.35， x2=0.06kg水/kg干物料答：干燥时间7.1h。16.9-12在恒定干燥条件下，将某湿物料由，干燥至，共需7小时。已知物料的临界含水量为，平衡含水量为。问继续干燥至，再需多少小时？（答：1.9h）解：所以， 所以得， 即再需 答：再需1.9 h。17.【书例9-6】 某批物料的干燥速率曲线为，。将该物料由含水量25%干燥至6%（均为湿基）。湿物料的初质量为160kg，干燥表面积为0.025m2/kg绝干料，设装卸料时间为，试确定每批物料的干燥时间。（答：每批物料干燥周期为14.03 h。）解： 装卸料时间为答：每批物料干燥周期为14.03 h。食品工程原理常用公式第一部分 动量传递实际流体的柏努利方程式 范宁公式 单位：m 哈根-泊稷叶方程 离心泵的基本方程式 管道直径的估算 第二部分 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部分 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 干燥产品量 水分蒸发量 干燥空气用量 干燥速率物料总干燥时间或专心-专注-专业