食品工程原理试题.docx
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食品工程原理试题
食工原理复习题及答案（不含计算题）
一、填空题：
1.圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_________.平均流速为______。
***答案***
0.0157m3.s-12.0m.s-1
2.流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。
***答案***
2；1/4
3.离心泵的流量常用＿＿＿＿＿＿＿＿调节。
***答案***
出口阀
4.（3分）题号2005第2章知识点100难度容易
某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________.
***答案***
4905w
5.用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近____________的温度，而传热系数K值接近____________的对流传热系数。
***答案***
饱和水蒸汽；空气
6.实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________.
***答案***
间壁式蓄热式直接混合式
7.中央循环管式蒸发器又称_______________。
由于中央循环管的截面积_______。
使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的______________，因此，溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异，形成溶液的_______________循环。
***答案***
标准式，较大，要小，自然
8.圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为_________,平均流速为_______。
***答案***
22kg.s-1;2.8m.s-1
9.球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________。
滞流沉降时，其阻力系数=____________.
***答案***
粒子所受合力的代数和为零24/Rep
10.某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃,而环境温度为20℃,采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。
（注:
大型容器可视为平壁）
***答案***
1140w
11.非结合水份是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案***
主要以机械方式与物料相结合的水份。
12.设离心机转鼓直径为1m，转速n=600转.min-1，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。
***答案***
201
13.在以下热交换器中,管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。
本题目有题图：
titu081.bmp
***答案***
略
14.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℃，则用水量WI＿＿WII，所需传热面积AI＿＿＿AII。
（大于，等于，小于）
***答案***
大于，小于
15.多效蒸发的原理是利用减压的方法使后一效的蒸发压力和溶液的沸点较前一效的____________，以使前一效引出的______________作后一效_________，以实现_____________再利用。
***答案***
为低、二次蒸汽、加热用、二次蒸汽
16.物料干燥时的临界水份是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；它比物料的结合水份＿＿＿＿。
***答案***
由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率;大
17.如右图所示：
已知,ρ水=1000kg.m-3,ρ空气=1.29kg.m-3,R=51mm,则△p=_____N.m-2,ξ=___（两测压点A.B间位差不计）
本题目有题图：
titu141.bmp
***答案***
500；1
18.板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按__________________的顺序排列组成。
***答案***
滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成
1—2—3—2—1—2—3—2—1
19.去除水份时固体收缩最严重的影响是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿___＿＿＿＿，因而降低了干燥速率。
***答案***
在表面产生一种液体水与蒸汽不易渗透的硬层。
20.多效蒸发的原理是利用减压的方法使后一效的蒸发压力和溶液的沸点较前一效的____________，以使前一效引出的______________作后一效_________，以实现_____________再利用。
***答案***
为低、二次蒸汽、加热用、二次蒸汽
21.恒定的干燥条件是指空气的＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿以及＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿都不变。
***答案***
湿度、温度、速度与物料接触的状况
22.物料的临界含水量的大小与______________________________________
_________________等因素有关。
***答案***
物料的性质，厚度和恒速干燥速度的大小
二、选择题：
1.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为（）
A.气体的粘度太小B.气体的密度太小
C.气体比液体更容易起漩涡
D.气体破坏了液体的连续性
***答案***
B.
2.降膜式蒸发器内溶液是（）流动的。
A.自然循环；B.强制循环；C.不循环
***答案***
C
3.当空气的t=t=t时，说明空气的相对湿度φ（）。
A.=100%；B.＞100%；C.＜100%
***答案***A
4.如图，U形管压差计测得：
（）。
A.A.B间的阻力损失
B.A.B间的压强差
C.A.B间的位头差加阻力损失
D.A.B间位头差
本题目有题图：
titu014.bmp
***答案***A
5.用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（）。
A.发生了气缚现象B.泵特性曲线变了C.管路特性曲线变了
***答案***
C
6.稳定传热是指传热系统内各点的温度（）。
A.既随时间而变，又随位置而变B.只随位置而变，但不随时间而变
C.只随时间而变，但不随位而变。
***答案***
B
7.在干燥流程中，湿空气经预热器预热后，其温度（），相对湿度（）。
A.升高；B.降低；C.不变
***答案***
A、B
8.干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（）。
A.75℃;B.75.0℃;C.75.014℃;D.74.98℃。
***答案***
D
9.下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量流经管路，ab与cd两段长度相等，管径与管壁粗糙度相同，则（）。
（1）U形压差计读数
A.Rab＞RcdB.Rab＝Rcd
C.Rab＜RcdD.不定
（2）液体通过ab与cd段能量损失______。
A.hab＞hcdB.hab＝hcd
C.hab＜hcdD.不定
（3）ab与cd两段压差______。
A.ΔPab＞ΔPcdB.ΔPab＝ΔPcd
C.ΔPab＜ΔPcdD.不定
（4）R值表示_______。
A.ab段的压差值B.ab段位能变化
C.ab段流动能量损失D.ab段压差值及流动能量损失
本题目有题图：
titu012.bmp
***答案***
（1）B.
（2）B.
（3）C.（4）C.
＊本题hab＝R1（ρs－ρ）/ρ
hab＝hcd＝R2（ρs－ρ）/ρ
R1＝R2
ΔPcd/ρｇ＝hcd＝R1（ρ－ρ）/ρ
ΔPab/ρｇ＝R2（ρs－ρ）/ρ－ｌ
10.由于泵内存有气体，启动离心泵而不能送液的现象，称为（）现象。
A.气蚀B.气缚C.喘振
***答案***
B
11.一台试验用离心泵，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
***答案***
D.
12.多效蒸发中，由于温度差损失的影响，效数越多，温度差损失越大，分配到每效的有效温度差就（）。
A.越小；B.越大；C.不变
***答案***
A
13.已知物料的临界含水量为0.2kg水.kg-1绝干料，空气的干球温度为t，湿球温度为tm，露点为td，现将该物料自初始含水量X1=0.45kg水.kg-1绝干料干燥至X2=0.1kg水.kg-1绝干料，则在干燥末了时物料表面温度ｔ表：
（）。
A.t表>tm;B.t表=td;
C.t表=tm;D.t表=t。
***答案***
A
14.往复压缩机的最大压缩比是容积系数（）时的压缩比。
A.最大B.最小C.为零
***答案***
C
15.离心机的分离因数α愈大，表明它的分离能力愈（）。
A.差；B.强；C.低
***答案***
B
三、判断题：
1.食品工程单元操作是一种物理操作,只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。
（）
***答案***
√
2.当空气状态一定时，可用物料的结合水分来判断干燥能否进行的最大限度。
（）
***答案***
×
3.相对湿度φ值大小可以反映空气的吸水汽的能力。
若φ值大时，表示此空气吸水汽的能力强。
（）
***答案***
×
4.压缩机的余隙大小与其生产能力有关（）。
故余隙宜大（）。
***答案***
√×
5.板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。
（）
***答案***
√
6.由溶液沸点造成温度差损失等于溶液的沸点与相同压力下水的沸点之差。
（）
***答案***
√
7.物料的临界含水量是划分等速干燥和降速干燥阶段的分界点。
（）
***答案***
√
8.板框压滤机的洗涤速率等于过滤未了时的速率。
（）
***答案***
×
9.在多效蒸发操作中，后一效蒸发器的加热室就相当于前一效的蒸发器产生的二次蒸汽的冷凝器。
（）
***答案***
√
10.（2分）题号8165第8章知识点400难度容易
厢式干燥器的传热方式是热传导。
（）
***答案***
×
11.流体流动状态的判断依据是雷诺数Re。
（）
***答案***
√
12.额外蒸汽的抽出其目的提高整个装置的经济程度。
（）
***答案***
√
13.当空气状态一定时，可用物料的结合水分来判断干燥能否进行的最大限度。
（）
***答案***
×
四、问答题：
1.影响重力沉降速度的主要因素是什么？
为了增大沉降速度以提高除尘器的生产能力，你认为可以采取什么措施？
***答案***
由重力沉降式Ut=dp2（ρs-ρ）g/（18μ）可见，影响重力沉降速度Ut的主要是dp和μ（Ut∝dp，Ut∝1/μ，为提高Ut，在条件允许的情况下，可用湿法增大颗粒直径。
这样可大大增大Ut，较可行的办法是让含尘气体先冷却，使其粘度下降，也可使Ut增大。
2.说明列管式换热器的基本结构。
***答案***
由壳体、管束、管板、封头等组成。
3.蒸发与加热操作相比，有何特点？
***答案***
（1）蒸发的料液是溶有不挥发性溶质的溶液，在相同压力下，其沸点比纯溶剂的沸点高，溶液浓度愈大，影响愈显著。
（2）蒸发时，要汽化大量溶剂，所以耗汽量大。
（3）蒸发的溶液本身具有某些特性，如热敏性，伴有结晶产生等，也会给蒸发过程带来一定的影响。
4.多效蒸发中，“最后一效的操作压强是由后面的冷凝能力确定的。
”这种说法是否正确？
冷凝器后使用真空泵的目的是什么？
***答案***
不对。
蒸发室的操作压强是根据工艺操作要求，料液的特性，经济效果等应方面而定的。
最后一效操作压强是由后面冷凝器的真空度确定的，真空度太高时，导致冷凝器的T*太低，冷凝困难，这是决定最后一效的操作压强时应考滤的。
使用真空泵的目的是排除凝性气体，维持蒸发器内要求的真空度。
五、计算题：
1.
1.用泵将石油从低位槽输送至高位槽，两槽液位恒定，液面差15m，管子规格Φ89×4.5mm，管路总长度（包括所有局部阻力当量长度）为200m，要求流量21m3/h，石油的密度＝920kg/m3，，粘度0.5NS/m2，求：
（1）雷诺数Re，摩擦系数λ，流动阻力∑hf
（2）泵的有效功率
2.在一60×3.5mm的钢管外层包有两层绝热材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均导热系数λ=0.07W/m·℃，外层为20mm的石棉层，其平均导热系数λ=0.15W/m·℃。
现用热电偶测得管内壁温度为500℃，最外层表面温度为80℃，管壁的导热系数λ=45W/m·℃。
试求：
（1）每米管长的热损失；
（2）两层保温层界面的温度。
3.外径为426mm的蒸汽管道，其外包扎一层厚度位426mm的保温层，保温材料的导热系数可取为0.615W/（m·℃）。
若蒸汽管道的外表面温度为177℃，保温层的外表面温度为38℃，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。
4.稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。
已知原料液温度43.3℃，浓度11%，比热容3.90kJ/（kg.K），进料流量0.67kg/s。
蒸发室沸点60.1℃，完成液浓度75%。
加热蒸汽压力为300kPa。
加热室传热系数为943W/（m2·K）。
若不计热损失，试求：
（1）蒸发量和完成液流量；
（2）加热蒸汽消耗量；（3）蒸发器的传热面积。
5.用一单效蒸发，将1000kg/h的NaCl溶液从5%连续浓缩到30%。
蒸发操作的平均压强20kPa（绝压），原料液进料温度为30℃，料液比热4kJ/（kg.℃），蒸发器内溶液沸点为75℃，蒸发器的传热系数为1500W/（m2·℃），加热蒸汽绝压为120kPa（绝压），若不计热损失，试求：
（1）蒸发量W；
（2）加热蒸汽消耗量；
（3）蒸发器的传热面积。
5.采用常压干燥器干燥湿物料。
每小时处理2000kg湿物料，干燥操作使物料的湿基含水量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度H0=0.009kg水/kg绝干气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气的湿度为0.041，若在干燥其中空气状态沿等焓线变化。
试求：
（1）水分蒸发量；
（2）绝干空气消耗量；
（3）在H－h图上示意地画出空气在整个干燥过程（包括预热、干燥）的状态变化情况,并说明各点所代表的状态。
6.某湿物料在恒定干燥条件下干燥，其含水量由0.6kg水/kg绝干料降至0.05kg水/kg绝干料，实验得该干燥条件下的干燥速率曲线如图1所示，试求：
恒速干燥阶段和降速干燥阶段的干燥时间之比。
附：
cF=4.187kJ/kg·℃
p=120kPa时：
汽化潜热2247kJ/kg；饱和蒸汽温度104.2℃；
p=20kPa时：
汽化潜热2356kJ/kg；饱和蒸汽温度60.1℃
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