食品工程原理.docx

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食品工程原理

《食品工程原理》

一、填空题（每空0.5分，共10分）

1、密度为1.2kg/m3的流体以0.6kg/s的质量流量流过ф109×4.5mm的管内，其平均流速为___________m/s，体积流量为__________m3/s，重力流量为___________N/s。

2、泵的内部损失主要包括___________、___________和___________三部分。

3、蒸汽压缩式制冷系统的主要组成___________、___________、___________和___________。

4、食品工程原理的三大传递过程为___________、___________和___________。

5、传热的三种基本形式有、___________和___________。

6、某离心泵进口真空度为30kPa,出口处表压为0.2MPa,若当地大气压为750mmHg,则泵进口处绝对压力为___________,出口处绝对压力为___________。

7、在干燥过程中，空气介质既是___________又是___________。

二、选择题（每小题1分，共10分）

1、微差压差计的工作原理是基于（）

A.管内流体流动的连续性方程B.流体静力学基本方程

C.牛顿黏性定律D.直管阻力公式

2、离心泵的工作点取决于（）

A、管路特性曲线B、离心泵特性曲线

C、离心泵的允许吸上真空高度D、管路特性曲线和离心泵特性曲线

3、在启动离心式通风机时，为避免风机的电机因电流过大而损坏，应当将（）

A.进风调节阀门全开B.进风调节阀门半开

C.进风调节阀门全闭D.以上说法都不对

4、压力表上的读数为（）

A.绝对压力B.表压C.真空度D.大气压

5、湿空气中水蒸气分压与同温度下水蒸气饱和压力之比，称为（）

A.绝对湿度B.相对湿度C.湿含量D.比焓

6、U管压差计的工作原理是基于（）

A.连续性方程B.静力学基本方程C.牛顿黏性定律D.直管阻力公式

7、离心泵的安装高度（）

A.与当地大气压有关B.与当地大气压无关

C.与所输送液体的密度无关D.与离心泵的性能有关

8、型号为3B33A的离心泵类型属于（）

A.清水泵B.油泵C.耐腐蚀泵D.杂质泵

9、物料的干燥速率曲线包括（）

A.预热阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段B.预热阶段、加速干燥阶段、降速干燥阶段C.预热阶段、降速干燥阶段D.降速干燥阶段、恒速干燥阶段

10、下列单元操作中，属于热量、质量同时传递的是（）

A、过滤B、萃取C、搅拌D、干燥

三、名词解释（每题4分，共20分）

1、泵的扬程

2、露点

3、单元操作

4、平衡水分

5、制冷

四、简答题（每题5分，共30分）

1、简述离心泵的汽蚀现象是如何产生的?

它有哪些危害？

2、说明何为沸腾？

其各个阶段的现象和传热能力有何不同?

3、试用压焓图描述吸入饱和蒸汽以饱和液态开始膨胀的蒸汽压缩制冷循环过程。

4、降速干燥阶段属于何种控制机理？

其特征有哪些？

5、什么是泵与风机的工作点？

为什么要对泵与风机的工作点进行调节？

6、为什么在强化对流传热时应当使得层流底层的厚度尽可能薄？

五、计算题（每题15分，共30分）

1、已知密度为1040kg/m3的果汁，以1kg/s的流量，在内径为50mm，长为60m的直管内按层流状态流动，测知果汁在管内的损失压力为9032Pa，试求此时果汁的粘度为多少Pa·s？

验证流态是否属于层流。

2、欲用离心泵将20℃清水从下水池输送到上方的封闭贮水箱内。

已知上下水箱内液面的高度差为20m，下水池的水面敞开于大气中，大气压为101kPa，上液面的表压力为98kPa。

要求离心泵的吸入管长为6m，内径为0.2m，管内的流速为1.2m/s，局部损失（含入口损失）为1m水头；吸水管的沿程阻力系数为0.03；压水管内的沿程损失和局部损失（含出口损失）的总和为4m水头。

问应选择扬程为多少米的泵？

如果泵的允许汽蚀余量为4m，试确定泵的安装高度？

取水的密度为1000kg/m3，重力加速度为9.8m/s2，20℃水的饱和蒸汽压为2335Pa。

一、填空题（每空0.5分，共10分）

1、一般来说，温度升高，液体的黏度___________，气体的黏度___________。

2、流体的流态按雷诺数的大小可分为___________和___________。

3、局部阻力的计算有___________和___________两种计算方法。

4、离心泵的流量可以采用___________和___________两种方法进行调节。

5、物料干燥到达临界点时的含水量称为___________，干燥结束时的含水量称为___________。

6、某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm，中间夹层厚10cm，填以绝缘材料。

砖墙的热导率为0.70w/m·k，绝缘材料的热导率为0.04w/m·k，墙外表面温度为10℃，内表面为-5℃，则进入冷库的热流密度为___________，绝缘材料与砖墙的两接触面上的温度分别为___________和___________。

7、用蒸发器将含糖38％的蔗糖溶液浓缩至74％，进料流量为10000kg/d,则产生浓糖液的质量为___________，去除的水分质量为___________。

8、流体压力常用的三种表示方法为、___________和___________。

9、流体运动的阻力可分为___________和___________。

二、选择题（每小题1分，共10分）

1、多层平壁稳态热传导时，各层的温度降与各层相应的热阻（）

A、成正比B、成反比C、不确定D、无关

2、下列单元操作中属于质量传递的是（）

A、搅拌B、液体精馏C、萃取D、沉降

3、在启动离心式水泵时，为避免泵的电机因电流过大而损坏，应当将（）

A.进水调节阀门全开B.进水调节阀门半开

C.进水调节阀门全闭D.以上说法都不对

4、湿空气中水蒸气的质量与干空气的质量之比，称为（）

A.绝对湿度B.相对湿度C.比焓D.湿含量

5、下列说法中，正确的是（）

A.物料的总水分等于结合水分与自由水分之和

B.物料的总水分等于非结合水分与平衡水分之和

C.物料的总水分等于化学结合水分与离子结合水分之和

D.物料的总水分等于平衡水分与自由水分之和

6、下列准数中反映物性对对流传热影响的是（）

A、PrB、ReC、NuD、Gr

7、真空表上的读数为（）

A.绝对压力B.表压C.大气压D.真空度

8、型号为Y20的离心泵类型属于（）

A.清水泵B.油泵C.耐腐蚀泵D.杂质泵

9、属于物料表面汽化控制的阶段是（）

A.预热阶段B.加速干燥阶段C.降速干燥阶段D.恒速干燥阶段

10、下列单元操作中，属于热量传递的是（）

A、过滤B、萃取C、搅拌D、制冷

三、名词解释（每题4分，共20分）

1、流体的稳定流动

2、干燥

3、滴状冷凝

4、湿空气的湿含量

5、流体的黏性

四、简答题（每题5分，共30分）

1、简述传热主要有哪几种形式？

简要说明其各自的特点。

2、说明蒸汽压缩式制冷循环主要有哪些设备组成？

并简要回答其各自的主要作用。

3、简述物料的吸湿—解湿过程。

4、简述何为表面汽化控制？

其特征有哪些？

5、什么是离心泵的安装高度？

采用哪些指标对其进行限制？

6、热传导的基本定律是什么？

简要叙述并写成等式形式加以说明。

五、计算题（每题15分，共30分）

1、已知密度为940kg/m3，黏度为40mPa·s的花生油，从开口贮槽以20L/min的流量用泵送至高位，管道为ф24×2mm的钢管，全长为24m，包含两个直角弯头和一个局部阻力因数为4.5的半开闸阀，贮槽内液面和高位出口距地面高度分别为2米和6米，不考虑液面的变化，求输送100kg花生油泵所做的有效功。

2、在套管换热器中用冷水将80℃果汁冷却到20℃，果汁的比热容为3187J/（kg·K），质量流量为150kg/h。

冷却水在管内流动，温度从6℃升至16℃。

已知传热系数为350W/（m2·K），若忽略热损失且认为冷水的比热均为4.187kJ/（kg·K）。

试求：

1、冷却水用量；2、逆流平均温差及换热面积。

一、填空题（每空0.5分，共10分）

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、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。

4、泵的稳定工作点应是特性曲线与特性曲线式M的交点。

5、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。

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％。

7、总传热系数K值有三个来源：

、和。

8、物料的干燥过程是属于和相结合的过程。

9、制冷剂的放热量包括、、三个阶段放热量。

10、、和是超临界流体的三个基本性质。

二、选择题（每小题1分，共10分）

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B.正比C.不成比D.以上都不对

2、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

3、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

4、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

5、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（）。

A.R1>（R2+R3）B.R1<（R2+R3）C.R1=（R2+R3）D.无法比较

6、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

7、热量传递的基本方式是（）。

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

8、当物料含水量x大于临界含水量x0时，属（）。

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

9、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

10、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

三、名词解释（每题4分，共20分）

1、雷诺准数

2、过程速率

3、对流传热

4、稳定恒温传热

5、比焓

四、简答题（每题5分，共30分）

1、简述离心泵与往复泵通常可采用哪些方式进行流量调节？

2、说明雷诺准数的物理意义及判断流动类型？

3、简述离心泵“气缚”现象？

4、简述影响对流传热系数的主要因素？

5、简述如何强化干燥过程？

6、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？

五、计算题（每题15分，共30分）

1、用刮板式换热器冷却苹果酱，苹果酱质量流量为50kg/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。

2、常压下，空气在温度为20℃、湿度为0.01kg水/kg绝干气的状态下被预热到120℃后进入理论干燥器，废气出口的湿度为0.03kg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：

（1）每小时加入干燥器的湿物料量；

（2）废气出口的温度。