食品工程原理复习题
食品工程原理复习题
一、填空题
1. 工业上“三传”理论指、和。
2. 流体流动时产生内摩擦力的性质，称为流体的。
3. 由局部阻力引起的能耗损失的计算方法有两种：和。
4. 离心泵的特性曲线包括、P-Q 和三种曲线。
5. 牛顿黏性定律表达式为τ＝μdu/dy, 它适用于型流体,且流体应呈
流动。
6. 指离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量。
7. 因泵（或风机）或搅拌等外力所导致的对流称为。
8. 工业上常用的鼓风机主要有和两种类型。
9. 由于流体各处的温度不同而引起的密度差异，致使流体产生相对位移，这种对流称为。
10. 工业的液体沸腾分沸腾和沸腾两种。
11.蒸汽冷凝时的传热推动力是与之差。
12. 评价换热器性能的重要指标是和热通量。
13. 降尘室的生产能力与降尘室的和有关。
14. 过滤的操作基本方式有两种：和。
15. 按两相运动方式的不同，机械分离大致分为和两种操作。
16. 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是过滤介质。
17. 反渗透和超滤操作的基本设备包括、、膜组件。
18. 若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为。
19 将二次蒸气不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作称为。
20. 工业上使用的蒸发器很多，主要有和两大类。
21. 干燥过程分为和两个阶段。
22. 当物料中水分表面汽化的速率大于内部扩散的速率，称为控制。
23. 在干燥过程中，当物料中水分表面汽化的速率小于内部扩散的速率时，称为控制。
24. 当吸收填料塔塔底流出的吸收液与刚进塔的混合气体呈平衡状态时，吸收的推动力为零时，吸收操作线的斜率称为。
25. 吸收操作线的斜率L/V称为“液气比”，是与摩尔流量的比值。
26. 用水吸收空气中少量的氨，总气量V，气温t及气体组成Y1，Y2（进出口）均不变，而进塔水温升高后，总传质单元数N OL，相平衡常数m。最小液气比（L/G）min。
27、某设备内的绝对压力为400mmHg（当地大气压为750mmHg），则其真空度为mmHg；若另一设备的绝对压强为950mmHg，则其表压强为
mmHg＝Pa．
28、关于提高换热器的总传热系数K值的讨论，当间壁两侧的对流传热系数α相差较大时，要提高K值，应；当间壁两侧的对流传热系数α相差不大时，应。
29．各单元操作原理推导中最常用的两大衡算指的是______衡算和______衡算。30．板框式压滤机的二钮为框、一钮为_____板、三钮为_____板，装合时按钮数______________的顺序排列板和框。
二、选择题
1. 食品工业中的“三传”理论是指（）
A. 动能传递、势能传递、化学能传递
B. 动能传递、内能传递、物质传递
C. 动量传递、能量传递、热量传递
D. 动量传递、热量传递、质量传递
2. 下列单元操作中属于动量传递的有（）
A．流体输送 B. 蒸发 C. 气体吸收 D. 结晶
3. 下列单元操作中属于热、质同时传递的有（）
A．过滤B. 萃取 C. 搅拌 D. 干燥
4. 离心泵扬程的意义是（）
A. 泵实际的升扬高度
B. 泵的吸液高度
C. 液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度D．单位重量液体出泵和进泵的机械能差值
5. 离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（）
A. Q 增大，N 增大
B. Q 增大，N 减小
C. Q 增大，N先增大后减小
D. Q 增大，N先减小后增大
6. 不可压缩流体在均匀直管内作稳态流动时，平均流速沿流动方向的变化为（）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
7. 层流与湍流的本质区别是（）
A. 湍流流速＞层流流速
B. 流经管道的截面大的为湍流，截面小的为层流
C. 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数
D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动
8. 离心泵的工作点决定于（）
A. 管路特性曲线
B. 离心泵特性曲线
C. 管路特性曲线和离心泵特性曲线D．与管路特性曲线和离心泵特性曲线无关
9. 在离心泵性能测定过程中，当水的流量由小变大时，泵出口处的压力（）
A．减小 B. 增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
10. 流体在圆形直管中流动时，判断流体流型的准数为（）
A．Re B. Nu C. Pr D. Fr
11. 对由三层平壁组成的多层平壁稳定传热传导而言，若三层的传热推动力△t1>△ t2 >△t3，则三层平壁的传热阻力R1，R2，R3 之间的关系为（）A．R1> R2> R3 B. R1< R2< R3 C. R1> R3> R2 D. R3> R1> R2
12. 下列准数中反映物体物性对对流传热影响的是（）
A．Re B. Nu C. Pr D. Gr
13. 下列准数中反映流动状态和湍流程度对对流传热影响的是（）
A．Re B. Nu C. Pr D. Gr
14. 在蒸气冷凝中，不凝气体的存在对α的影响是（）
A. 使α升高
B. 使α大大降低
C. 对α有一定的影响
D. 对α无影响
15. 下列关于过滤介质的当量滤液体积的认识中正确的是（）
甲：过滤介质相同，其当量滤液体积就相同；乙：过滤介质相同，其当量滤液体积可以不同；丙：过滤介质不同，其当量滤液体积一定不同
A．甲对 B. 乙对 C. 丙对 D. 甲、丙对，乙错
16. 在相同操作压强下，加压叶滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比应为（）
A．1 B. 1/2 C. 1/4 D. 1/ 8
17. 助滤剂的作用是（）
A. 降低滤液黏度，减小流动阻力
B. 形成疏松饼层，使滤液得以畅流
C. 帮助介质拦截固体颗粒
D. 使得滤饼密实并具有一定刚性
18. 对某一气液平衡物系，在总压一定时，若温度升高，则其亨利系数E将（）
A．减小 B. 增加 C. 不变 D. 不确定
19. 吸收塔的操作线是直线，主要基于（）
A.物理吸收
B. 化学吸收
C. 高浓度物理吸收
D. 低浓度物理吸收
20. 低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则液相总传质单元数N OL( )
A．增加 B. 减少 C. 基本不变 D. 不变
21. 精馏塔操作时，其温度和压力从塔顶到塔底的变化趋势为（）
A．温度逐渐增大，压力逐渐减小 B. 温度逐渐减小，压力逐渐增大
C．温度逐渐减小，压力逐渐减小 D. 温度逐渐增大，压力逐渐增大
22 吸收过程所发生的是被吸收组分的（）
A. 单向扩散
B. 等分子反向扩散
C. 主体流动
D. 分子扩散
23. 空气的干球温度为t, 湿球温度为t w, 露点温度为t d，当空气的相对湿度为80%时，则t、t w、t d三者的关系为（）
A．t = t w= t d B. t > t w> t d C. t < t w < t d D. t > t w = t d
24. 物料在干燥过程中，干燥速度降为零对应的物料含水量为（）
A. 平衡含水量
B. 自由含水量
C. 结合含水量
D. 非结合含水量
25. 空气相对湿度越高，其吸收水汽的能力（）
A.越高
B.越低
C.无影响
D.无法判断
26. 物料在干燥过程，其恒速干燥阶段和降速阶段区分的标志是( )
A. 平衡水分
B. 自由水分
C. 结合水分
D. 临界含水量
27. 湿度表示湿空气中水汽含量的（）
A.相对值B。绝对值C. 增加值 D. 减少值
28、穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为Δt1=40℃, Δt2=35℃,Δt3=5℃,则第一层热阻与第二、三层热阻的关系为( )。
A．R1>(R2+R3) B．R1=R2+R3 C．R1 A．并流B．逆流C．折流D．并流和折流 30．拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合的安排是( )。 A．降尘室放在旋风分离器之前B．降尘室放在旋风分离器之后 C．降尘室与旋风分离器并联D．方案A、B均可 三、计算题 1、拟用一台3B57型离心机泵以60 m3/h的流量输送常温的清水，已查得在此流量下的允许吸上真空H s=5.6m，已知吸入管内径为75mm，吸入管段的压头损失估计为0.5m。试求：（1）若泵的安装高度为5.0m,该泵能否正常工作？该地区大气压为9.81 ×104Pa；（2）若该泵在海拔高度1000m的地区输送40o C 的清水，允许的几何高度为若干米？（当地大气压为9.02×104Pa，20o C 水的饱和蒸汽压为2334.6 Pa，40 o C水的饱和蒸汽压为7376Pa，密度为992.2kg/m3） 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. 615 W/(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。 2、某离心泵将密度为1060kg/m3, 流量为15m3/h的溶液从敞口贮槽输送到压强为30kPa（表压）的设备内。输送管道的直径为φ70x2.5mm,长为124m(包括局部阻力的当量长度)。贮槽与设备两液面恒定不变，其间的垂直距离为8.5m。管 中的摩擦系数可取为0.03，泵的效率为0.65。试求泵的轴功率？ 3.在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。温度为160 ℃的饱和蒸汽在壳程冷凝，冷凝液在饱和温度下排出。食用油在管程流动，并由20 ℃加热到106 ℃。列管换热器尺寸为：列管直径为Φ19 mm×2 mm、管长为4 m，共有25根管子。若换热器的传热量为125 kW，蒸汽冷凝传热系数为7 000 W/（m2·K）,油侧污垢热阻为0.000 5 m2·K/W,管壁热阻和蒸汽侧污垢热阻可忽略,求管内油侧对流传热系数。 4.在一由?25×2.5mm钢管构成的沸热锅炉中，管内通入高温气体，进口500℃,出口400℃。管外为p=981kN/m2压力（绝压）的水沸腾（179o C）。已知高温气体对流传热系数a1=250W/ m2·℃，水沸腾的对流传热系数a2=10000 W/ m2·℃，钢管壁的导热系数λ=45W/ m2·℃。忽略管壁、污垢热阻，试求管内壁平均温度Tw 及管外壁平均t w 。 5、用板框压滤机过滤葡萄糖溶液，加入少量硅藻土作助滤剂。在过滤表压100kPa 下，第1h得滤液量6m3。试问第2h内得滤液多少？假设硅藻土是不可压缩的，且忽略介质阻力不计。若最终过滤速率为1m3/h。过滤毕用横穿洗涤法洗涤滤饼30min，洗水粘度、洗涤压强差均和过滤终了时相同，试求洗水的用量？ 6.有一叶滤机，自始至终在某一恒压下过滤某种悬浮液时，得出如下过滤方程式：(q+10)2=250(τ+0.4)。式中q以L/m2表示，τ以min 表示。今在实际操作中，先在5min内使压差由零升至上述压差，其间过滤为恒速过滤，以后则维持该压力不变做恒压过滤全部过滤时间为20min。试求：（1）每一循环中，每平方米过滤表面可得多少滤液？（2）过滤后用相当于滤液总量1/5的水洗涤滤饼，求洗涤时间（设滤饼不可压缩）。 7、气体中含有大小不等的尘粒，最小的粒子直径为10 μm。已知气体流量为3000 m3/h(标准态)，温度为500o C，密度为0.43 kg/m3，黏度为3.6×10-5 Pa·s，尘粒的密度为2000 kg/m3。今有降尘室，共有5层，求每层的沉降面积。 为240kg/m3，求氨在溶液中的质量分数、摩尔分数和摩尔8、已知氨水的浓度c A 比。已知此溶液密度为910kg/m3。 9、煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收99％。入塔的混合气中，含苯2％(摩尔分数)。入塔的煤油中，含苯0.02％。溶剂用量为最小用量的1.5倍，操作温度为50℃，压力为100kPa。平衡关系为Y*=0.36X，总传质系数K y?a=0.015kmol／(m3?s)。入塔气体的摩尔流率为0.015kmol／(m2?s)。求填料层高度。 10.在一逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气体中的SO2。气体处理量为 1.20m3（标准）?s-1，进塔气体中含SO28%（体积百分数），要求SO2的吸收率为85%，在该吸收操作条件下的相平衡关系Y e=26.7X，用水量为最小用量的1.5倍。试求：（1）用水量为多少？（2）若吸收率提高至90%，用水量又为多少？ 11. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为l00kmol/h，易挥发组分x F=0.5，泡点进料，塔顶产品x D=0.95；塔底釜液x w=0.05(皆为摩尔分数)，操作回流比R=1.8，该物系的平均相对挥发度α=2.5，求； (1)塔顶和塔底的产品量(kmol/h)； (2)提馏段下降液体量(kmol/h)； (3)分别写出精馏段和提馏段的操作线方程。 12、某精馏塔分离易挥发组分和水的混合物q F=200kmol/h，x F=0.5(摩尔分数，下同)，加料为气液混合物，气液摩尔比为2:3，塔底用饱和蒸汽直接加热，离开塔顶的气相经全凝器冷凝1/2量作为回流液体，其余1/2量的液相作为产品，已知,q D=90kmol/h，x D=0.9，相对挥发度α=2，试求： (1)塔底产品量q W和塔底产品组成X w； (2)提馏段操作线方程式； (3)塔底最后一块理论板上升蒸汽组成。 13. 将某湿物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥，经过6h的干燥使其干基含水量由0.35降至0.07。试求在相同的操作条件下，将该物料由0.35降至0.05所需的时间。已知物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04。降速阶段中干燥速率曲线为直线。 14. 干燥某食品材料，由实验测得其干燥特性为降速干燥特点，已知由初始湿基含水量为68.7%降至46.2%所用时间为5h，平衡含水量为0.17（干基）。今有一批该物料，其初始湿基含水量为70%，问在相同干燥条件下20h后物料的含水量是多少？ 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-1 2.0m.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 食品工程原理期末复习 单项选择题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 单项选择题：（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内） 1、一个标准大气压，以mmHg为单位是（ B ） (A) 761 (B) 760 (C) (D) 9、一个标准大气压，以mH2O柱为单位是（ B ） (A) (B) (C) (D) 2、表示流体流动形态类型可用雷诺数来表示，当流体流动属于层流时，雷诺数为（ D ） (A) Re ≤ 1500 (B) Re ≤ 1600 (C) Re ≤ 1800 (D) Re ≤ 2000 10、表示流体流动形态类型可用雷诺数来表示，当流体流动属于湍流时，雷诺数为（ C ） (A) Re >3500 (B) Re >3800 (C) Re >4000 (D) Re >4200 16、一个标准大气压，以cm2为单位是（ B ） (A) (B) (C) (D) 25、一个标准大气压，以Pa为单位应为（ B ） (A) ×104 (B) ×105 (C) ×106 (D) ×105 3、流体内部流动时产生的摩擦力，对流体的流动有阻碍的作用，称为流体的 （ D ） (A) 比热 (B) 密度 (C) 压力 (D) 粘性 5、流体流过任一截面时，需要对流体作相应的功，才能克服该截面处的流体压力，所 需的功，称为（ C ） (A) 位能 (B) 动能 (C) 静压能 (D) 外加能量 6、流体流动时，上游截面与下游截面的总能量差为（ D ） (A) 外加能量减动能 (B) 外加能量减静压能 (C) 外加能量减位能 (D) 外加能量减能量损失 7、输送流体过程中，当距离较短时，直管阻力可以（ C ） (A) 加倍计算(B) 减半计算(C) 忽略不计(D) 按原值计算 8、泵在正常工作时，实际的安装高度要比允许值减去（ B ） (A) ０.３m (B) ０.５－１m(C) １－１.５m(D) ２m 12、流体流动时，由于摩擦阻力的存在。能量不断减少，为了保证流体的输送需要（ D ） (A) 增加位能 (B) 提高动能 (C) 增大静压能 (D) 外加能量 13、利用柏努利方程计算流体输送问题时，需要正确选择计算的基准面，截面一般与 流动方向（C） (A) 平行(B) 倾斜(C) 垂直(D) 相交 14、输送流体时，在管道的局部位置，如突扩，三通，闸门等处所产生的阻力称为（ B） (A) 直管阻力(B) 局部阻力(C) 管件阻力(D) 输送阻力 15、泵在正常工作时，泵的允许安装高度随着流量的增加而（ B ） (A) 增加(B) 下降(C) 不变(D) 需要调整 17、离心泵启动时，泵内应充满输送的液体，否则会发生（ A ） (A) 气缚 (B) 汽蚀 (C) 气阻 (D) 气化 19、流体内部的压强，以绝对零压为起点计算的是（ C ） (A) 真空度 (B) 表压 (C) 真实压强 (D) 流体内部的静压 20、流体流动时，如果不计摩擦损失，任一截面上的机械能总量为（ D ） (A) 动能加位能 (B) 动能加静压能 (C) 位能加静压能 (D) 总能量为常量 21、利用柏努利方程计算流体输送问题时，要正确的选择合理的边界条件，对宽广水 面的流体流动速度，应选择（C） (A) U = 1 (B) 0 < u < 1 (C) u = 0 (D) u < 0 22、输送流体时，泵给予单位质量流体的能量为（ C ） (A) 升扬高度(B) 位压头 (C) 扬程(D) 动压头 23、往复式泵的分类是依据不同的（A） (A) 活塞(B) 连杆(C) 曲柄(D)汽缸 26、离心泵的实际安装高度,应该小于允许安装高度，否则将产生（ B ） (A) 气缚 (B) 汽蚀 (C) 气阻 (D) ) 气化 2004 – 2005 学年第二学期食品科学与工程专业 食品工程原理试卷（A）卷 题号一二三四五…合计 得分 阅卷人 一、填空题（20分） 1. 71dyn/cm= N/m（已知1N=105 dyn）； 2. 给热是以和的差作为传热推动力来考虑 问题的； 3. 金属的导热系数大都随其温度的升高而 , 随其纯度 的增加而 ； 4. 能够全部吸收辐射能的物体（即A=1）称为 体； 5. 蒸发操作中，计算由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失 的方法有 、 ； 6. 蒸发器主要由 室和 室组 成； 7. 喷雾干燥中，热空气与雾滴的流动方式有 、 、 三种； 8. 形状系数不仅与 有关，而且 与 有关； 9. 粉碎的能耗假说比较著名的三种是 、 、 ； 10. 圆形筛孔主要按颗粒的 度进行筛分，长形筛孔主要按颗粒 的 度进行筛分。 二、选择题（10分）（有一项或多项答案正确） 1. 揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（ ） （A）普朗克定律；（B）折射定律；（C）克希霍夫定律； （D）斯蒂芬-波尔兹曼定律 2. 确定换热器总传热系数的方法有（） （A）查样本书；（B）经验估算；（C）公式计算；（D）实 验测定 3. 为保证多效蒸发中前一效的二次蒸汽可作为后一效的加热蒸 汽，前一效的料液的沸点要比后一效的（） （A）高；（B）低；（C）相等；（D）无法确定； 4. 对饱和湿空气而言，下列各式正确的是（） （A）p=p S，φ=100%，；（B）p=p S，φ=0；（C）p=0，φ=0； （D）t=t w=t d=t as 5. 粉碎产品粒度分析中，一般认为，筛分法分析的下限是（ ） （A）100μm；（B）50μm；（C）10μm；（D）5μm。 三、判断题（10分）（对者打“”号，错者打“”号。） 1. （）算术平均温度差是近似的，对数平均温度差才是准确的； 2. （）两固（灰）体净辐射传热的热流方向既与两者温度有关， 又与其黑度有关； 3. （）NaOH溶液的杜林线不是一组相互平行的直线； 4. （）恒速干燥阶段干燥速率的大小决定于物料外部的干燥条 件； 5. （）泰勒标准（Tyler Standard）筛制中，相邻两筛号的网眼净宽 度之比为1∶2。 四、计算题（60分） 1. （10分）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. 615 W/(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。 2. (10分) 一单程列管式换热器，由若干根长为3m、直径为 φ25×2.5mm的钢管束组成。要求将流量为1.25kg/s的苯从350K 冷却到300K，290K的冷却水在管内和苯呈逆流流动。若已知 水侧和苯侧的对流传热系数分别为0.85和1.70kW／(m2．K)， 食品工程原理考题(东方14本B) 湖南农业大学东方科技学院课程考核试卷课程名称（全称）：食品工程原理课程代码：D20332B2 考核时间：2016年 7 月日试卷号： B 考核对象：2014级食品科学与工程 一、名词解释（本大题有5小题，每小题2分， 共计10分） 1、粘性液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子之间的相对运动而产生一种内摩擦力 2.粉碎利用机械方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的过程 3.超临界流体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 组分得到分离与提纯的操作过程 4.浓差极化一种边界层现象，它由被膜阻留的溶质积聚在膜表面而引起。在膜分离过程中，溶剂和溶质都向膜表面转移 5.低共熔点在某一温度下两个固体组分可同时熔化，且这个温度通常低于每一纯组分的温度，该温度叫低共熔温度 共6页，第1页 二、单选题（本大题有20小题，每小题1分，共计20分） 1. 当温度为0.01℃，压力为（ B ）Pa时，纯水处于固、液、气三相平衡。 A. 610 B. 650 C. 700 D. 750 2. 描述流体流动型态的准数叫（ B ）。 A. 普兰特数 B. 雷诺数 C .毕渥准数 D. 努塞尔特准数 3. 物质发生相变时，所需增减热量用来改变分子间势能，这种热量叫（ D ）。 A. 显热 B. 动能 C. 位能 D. 潜热 4. 局部阻力的估算方法常用局部阻力系数法和当量（ D ）法计算。 A. 体积 B .面积 C. 内径 D. 长度 5. 流体的平均流速是（ D ）和管道面积的比值。 A. 最大流速 B. 体积流量 C. 质量流量 D. 平均流量 6. 流体在流动过程的阻力损失有沿程损失和（ A ）。 A. 直管损失 B. 短程损失 C. 局部损失 D. 长程损失 7. 将热溶液的压力降到低于溶液温度下的饱和压力，则部分水将在压力降低的瞬间沸腾汽化，这种技术叫（ B ）。 A. 节流 B. 闪蒸 C. 节压 D 闪冷 8. 流体呈层流型态时，其雷诺数（ C ）2000。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不确定 9.快速冻结的时间为（ A ）。 A. 3-20 min B. 30-100 min C. 120-1200 min D. 200-1000 min 10. 工业生产中，过滤有恒压过滤和（ A ）过滤两种操作方式。 A. 恒速 B. 非恒速 C. 恒温 D. 非恒温 共6页，第2页 传热练习题 1、 某加热器外面包了一层厚度为300mm 的绝缘材料，该材料的热导率为0.16W/(m ·℃)，已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面的温度为多少？ 2、 用套管换热器将果汁从80℃冷却到30℃，果汁比热为3.18kJ/kg ℃，流量为240kg/h 。冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分别为10℃和20℃，若传热系数为450W/m 2℃，计算换热面积和冷却水用量。 3、在一内管为Φ25mm×2.5mm 的套管式换热器中，用水冷却苯，冷却水在管程流动，入口温度为290K ，对流传热系数为850W/(m 2·K)，壳程中流量为1.25kg/s 的苯与冷却水逆流换热，苯的进、出口温度分别为350K 、300K ，苯的对流传热系数为1700 W/(m 2·K)，已知管壁的热导率为45 W/(m·K)，苯的比热容为c p =1.9 kJ/(kg·℃)，密度为ρ=880kg/m 3。忽略污垢热阻。试求：在水温不超过320K 的最少冷却水用量下，所需总管长为多少（以外表面积计）？ 4、 在一单程列管式换热器中，用130℃的饱和水蒸汽将36000kg/h 的乙醇水溶液从25℃加热到75℃。列管换热器由90根Ф25mm×2.5mm ，长3m 的钢管管束组成。乙醇水溶液走管程，饱和水蒸汽走壳程。已知钢的热导率为45W/(m·℃)，乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m 3，粘度为1.2×10－3Pa·s ，比热为4.02kJ/(kg·℃)，热导率（即导热系数）为0.42W/(m·℃)，水蒸汽的冷凝时的对流传热系数为104W/(m 2·℃)，忽略污垢层热阻及热损失。试问此换热器是否能完成任务（即换热器传热量能否满足将乙醇水溶液从25℃加热到75℃）？ 已知：管内对流传热系数关联式为4.08.0Pr Re )/(023.0d λα=，λμ/Pr p C =。 干燥练习题 5、 某物料在连续理想干燥器中进行干燥。物料处理量为3600kg/h, 物料含水量由20%降到5%（均为湿基）。空气初始温度为20℃，湿度为0.005kg/kg 绝干气，空气进干燥器时温度为100℃， 出干燥器时温度为40℃。试求：(1)空气消耗量；(2)预热器传热量。 6、 在某干燥器中干燥砂糖晶体，处理量为100kg/h ，要求将湿基含水量由40%减至5%。干燥介质为干球温度20℃，相对湿度15%的空气，经预热器加热 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_0.0157m3.s-1_.平均流速为__ 2.0m.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。2；1/4 3. 离心泵的流量常用＿＿＿＿＿＿＿＿调节。出口阀 4.（3分）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_________.4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近__饱和水蒸汽；_的温度，而传热系数K值接近___空气____的对流传热系数。 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___、__、___.间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称__标准式__。由于中央循环管的截面积__较大_____。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____要小__，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____自然__循环。 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__22kg.s-1 __,平均流速为_ 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__粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时，其阻力系数=__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)1140w 11. 非结合水份是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___201___倍。 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 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 AI＿＿＿A II。（大于，等于，小于） 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。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＿由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率；它比物料的结合水份大。 17. 如右图所示：已知,ρ水=1000kg.m-3,ρ空气=1.29kg.m-3,R=51mm,则△p=500_ N.m-2,ξ=_1（两测压点A.B间位差不计） 本题目有题图：titu141.bmp 18. 板框压滤机主要由__滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成_，三种板按1—2—3—2—1—2—3—2—1的顺序排列组成。 19. 去除水份时固体收缩最严重的影响是在表面产生一种液体水与蒸汽不易渗透的硬层，因而降低了干燥速率。 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_为低，以使前一效引出的_二次蒸汽作后一效加热用，以实现_二次蒸汽_再利用。 21. 恒定的干燥条件是指空气的＿湿度、温度、速度＿以及＿与物料接触的状况＿都不变。 22. 物料的临界含水量的大小与_物料的性质，厚度和恒速干燥速度的大小__等因素有关。 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( ) B. 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 2. 降膜式蒸发器内溶液是（C ）流动的。 A. 自然循环； B. 强制循环； C. 不循环 3. 当空气的t=t=tφ（A）。 第五章习题解答 1. 什么样的溶液适合进行蒸发？ 答：在蒸发操作中被蒸发的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶剂的溶液。只要是在蒸发过程中溶质不发生汽化的溶液都可以。 2. 什么叫蒸发？为什么蒸发通常在沸点下进行？ 答：使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。在蒸发操作过程中物料通常处于相变状态，故蒸发通常在沸点下进行。 3. 什么叫真空蒸发？有何特点？ 答：真空蒸发又称减压蒸发，是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。将二次蒸汽经过冷凝器后排出，这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。操作时为密闭设备，生产效率高，操作条件好。 真空蒸发的特点在于： ①操作压力降低使溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源； ②对相同压强的加热蒸汽而言，溶液的沸点随所处的压强减小而降低，可以提高传热总温度差；但与此同时，溶液的浓度加大，使总传热系数下降； ③真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费和操作费提高。 4. 与传热过程相比，蒸发过程有哪些特点？ 答：①传热性质为壁面两侧流体均有相变的恒温传热过程。 ②有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢或产生泡沫、高温下易分解或聚合；溶液的浓度在蒸发过程中逐渐增大、腐蚀性逐渐增强。二次蒸汽易挟带泡沫。 ③在相同的操作压强下，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高，且一般随浓度的增大而升高，从而造成有效传热温差减小。 ④减少加热蒸汽的使用量及再利用二次蒸汽的冷凝热、冷凝水的显热是蒸发操作过程中应考虑的节能问题。 5. 单效蒸发中，蒸发水量、生蒸气用量如何计算？ 答：蒸发器单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量，可用热负荷来表示。也可作物料衡算求得。 在蒸发操作中，加热蒸汽冷凝所放出的热量消耗于将溶液加热至沸点、将水分蒸发成蒸汽及向周围散失的热量。蒸汽的消耗量可通过热量衡算来确定。 6. 何谓温度差损失？温度差损失有几种？ 答：溶液的沸点温度t往往高于二次蒸汽的温度T’，将溶液的沸点温度t与二次蒸汽的温度T'之间的差值，称为温度差损失。 蒸发操作时，造成温度差损失的原因有：因蒸汽压下降引起的温度差损失'?、因蒸发器中液柱静压强而引起的温度差损失''?和因管路流体阻力引起的温度差 1.1.位能：由于流体在地球重力场中处于一定的位置而具有的能量。若任选一基准水平面作为位能的零点，则离基准垂直距离为Z的流体所具有的位能为mgz。 2.动能：由于运动而具有的能量。若流体以均匀速度u流动，则其动能为mv2/2.若流动界面上流速分布不均，可近似按平均流速进行计算，或乘以动能校正系数。 3.内能：物体或若干物体构成的系统内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。对于不克压缩流体，其内能主要是流体的分子动能，对于可压缩流体，其内能既有分子动能，也有分子位能，如果单位质量流体所含的内能为e，则质量为m的流体所具有的内能E=me。在热力计算时，我们对某一状态下的内能变化值。 4.流动功：如果设备中还有压缩机或泵等动力机械，则外接通过这类机械将对体系做功，是为功的输入，相反也有体系对外做功的情形，是为功的输出，人为规定，外界对体系做功为正，体系对外界做工为负。 5.汽蚀：水泵叶轮表面受到气穴现象的冲击和侵蚀产生剥落和损坏的现象。吸上真空高度达最大值时。液体就要沸腾汽化，产生大气泡，气泡随液流进入叶轮的高压区而被压缩，于是气泡又迅速凝成液体，体积急剧变小，周围液体就以极高速度冲向凝聚中心，造成几百个大气压甚至几千个大气压的局部应力致使叶片受到严重损伤。 6.汽蚀余量：指泵吸收入口处单位液体所具有的超过气化压力的富余能量， 7.泵的工作点：泵的特性曲线与某特定管路的特性曲线的交点。1.雷诺准数：Re=dup/u;是惯性力和黏性力之比，是表示流动状态的准数2努赛尔特准数：Nu:表示对流传热系数的准数3普兰特准数：Pr:表示物性影响的准数4格拉斯霍夫准数：Gr:表示自然对流影响的准数5粘度：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子；运动黏度是流体的动力黏度与流体的密度之比6热传导：是通过微观粒子（分子·原子·电子等）的运动实现能量传递；热对流：指流体质点间发生相对位移而引起的热量传递过程；热辐射：指物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程7水分结冰率：食品冻结过程中水分转化为冰晶体的程度；最大冰晶生成区：水分结冰率变化最大的温度区域（-1~5摄氏度）8形状系数：表证非球形颗粒与球形颗粒的差异程度。9分隔尺度：指混合物各个局部小区域体积的平均值；分隔强度：指混合物各个局部小区域的浓度与整个混合物的平均浓度的偏差的平均值。10泵的工作点：将同一系统中的泵的特性曲线和某特定管路曲线，用同样的比例尺绘在一张图上，则这两条曲线的交点称为系统的工作点11温度场：某一瞬间空间中各点的温度分布；温度梯度：沿等温面法线方向上的温度变化率12颗粒群的频率分布曲线：将各个颗粒的相对应的颗粒百分含量绘制成曲线；累计分布曲线是将小于（大于）某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系绘制成表格或图形来直观表示颗粒粒径的累积分布13粉碎：利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块颗粒或粉末的单元操作；粉碎比“物料粉碎前后的平均粒度之比14床层空隙率：众多颗粒按某种方式堆积成固体定床时，床层中颗粒堆积的疏密程度可用空隙率表示，数值等于床层空隙体积与床层总体积之比15床层的比表面：单位床层体积具有的颗粒表面积16水力光滑管：当δ﹥Δ时，管壁的凸凹不平部分完全被黏性底层覆盖，粗糙度对紊流核心几乎没有影响，此情况成为水力光滑管17紊流核心：黏性影响在远离管壁的地方逐渐减弱，管中大部分区域是紊流的活动区，这里成为紊流核心18允许吸上真空高度Hsp:在吸上真空高度上留有一定的余量，所得的吸上真空高度19最大吸上真空高度Hsmax:当泵的吸入口处的绝对压力Ps降低到与被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压Pv相等时，吸上真空高度就达到最大的临界值，称为最大吸上真空高度20泵的几何安装高度（吸入高度）：指泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离21壁效应：壁面附近的空隙率总是大于床层内部，因阻力较小，流体在近壁处的流速必大于床层内部22黑体：A=1表示投射到物体表面上的辐射能全部被该物体吸收；白体或镜体：R=1,表示投射到物体表面上的辐射能全被该物体反射；透热体：D=1表示投射到物体表面上的辐射能全部被透过；灰体：能以相同的吸收率且部分地吸收所有波长范围的辐射能的物体；特点：a,灰体的吸收率 湖南农业大学东方科技学院课程考核试卷 课程名称（全称）：食品工程原理 课程代码：D20332B2 考核时间：2016年 7 月 日 试卷号： B 考核对象：2014级食品科学与工程 一、名词解释（本大题有5小题，每小题2分，共计10分） 1、粘性 液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子之间的相对运动而产生一种内摩擦力 2.粉碎 利用机械方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的过程 3.超临界流体萃取 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离与提纯的操作过程 4.浓差极化 一种边界层现象，它由被膜阻留的溶质积聚在膜表面而引起。在膜分离过程中，溶剂和溶质都向膜表面转移 5.低共熔点 在某一温度下两个固体组分可同时熔化，且这个温度通常低于每一纯组分的温度，该温度叫低共熔温度 共6页，第1页 二、单选题（本大题有20小题，每小题1分，共计20分） 1. 当温度为0.01℃，压力为（ B ）Pa 时，纯水处于固、液、气三相平衡。 A. 610 B. 650 C. 700 D. 750 2. 描述流体流动型态的准数叫（ B ）。 A. 普兰特数 B. 雷诺数 C .毕渥准数 D. 努塞尔特准数 3. 物质发生相变时，所需增减热量用来改变分子间势能，这种热量叫（ D ）。 A. 显热 B. 动能 C. 位能 D. 潜热 4. 局部阻力的估算方法常用局部阻力系数法和当量（ D ）法计算。 A. 体积 B .面积 C. 内径 D. 长度 5. 流体的平均流速是（ D ）和管道面积的比值。 A. 最大流速 B. 体积流量 C. 质量流量 D. 平均流量 6. 流体在流动过程的阻力损失有沿程损失和（ A ）。 A. 直管损失 B. 短程损失 C. 局部损失 D. 长程损失 7. 将热溶液的压力降到低于溶液温度下的饱和压力，则部分水将在压力降低的瞬间沸腾汽化，这种技术叫（ B ）。 A. 节流 B. 闪蒸 C. 节压 D 闪冷 8. 流体呈层流型态时，其雷诺数（ C ）2000。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不确定 9.快速冻结的时间为（ A ）。 A. 3-20 min B. 30-100 min C. 120-1200 min D. 200-1000 min 10. 工业生产中，过滤有恒压过滤和（ A ）过滤两种操作方式。 A. 恒速 B. 非恒速 C. 恒温 D. 非恒温 共6页，第2页 11. 物料干燥时，物料中的水分在一定条件下是否能用干燥方法除去而分为自由水分和（ B ）。 A. 束缚水分 B. 平衡水分 C. 化学结合水分 D. 毛细管水分 12. 同体积的球体表面积与颗粒实际表面积之比称为（ D ）。 A. 形状因素 B. 名义粒度 C. 平均粒度 D. 球形度 1，影响对流传热系数的因素：P127 ①流体的状态：液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。 ②流体的物理性质：影响较大的物性如密度ρ、比热c p、导热系数λ、粘度μ等。 ③流体的运动状况：层流、过渡流或湍流。 ④流体对流的状况：自然对流，强制对流 ⑤传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管径、管长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。 2，如何达到快速蒸发P169 欲提高蒸发器的生产强度，必须提高传热系数或增大传热温差，或两者同时增加 A，增大传热温差：提高加热蒸汽的压力和分离室的真空度。 B，使传热系数增大：排除不凝性气体，减小冷凝侧热阻；加阻垢剂，定期清洗，减小沸腾侧的污垢热阻 3，提高蒸汽经济性：a,多效蒸发b，抽出额外蒸汽，c，冷凝水显热利用，d，热泵蒸发 4，离心泵的工作原理。 答：先将泵壳内灌满被输送的液体。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 5、简述升膜式蒸发器（或降膜式蒸发器）的工作原理。 6、以套管式热交换器（列管式热交换器、平板式热交换器等）为例，说明强化传热的方法。以板式为例，使总传热系数提高的方法：1，板片采用导热性能好的金属材料，减小传导热阻。2流体在板间流动，单位体积流体的传热面积大。3板片冲压成波纹状，增加流体湍动，减小对流热阻，增大传热面积。 7，影响萃取操作的因素有：（萃取剂的选择） 1.萃取剂对萃取过程的影响：萃取剂的选择（选择性系数B大于Ka/Kb和分配系数K越大越好） 2.溶剂S和稀释剂B的互溶度的影响，越小越容易分离 3.溶剂的物理性质：S与原溶液应有较大的密度差影响界面张力易乳化难分层但过大液得分散差 4.溶剂的化学性质：化学稳定性热稳定性抗氧化性 5.溶剂的回收难易：溶剂的费用影响它的经济性的重要环节要求溶剂提取它的组分的相对挥发度要大特别是不应形成恒沸液 6.溶剂的经济性：尽量选择价廉物美的材料且来源方便 7.操作温度的影响：温度越低两相区域面积越大有利于萃取操作 江 南 大 学 考 试 卷 专 用 纸 《食品工程原理》（2）期末试卷（B ） 2006.6 （食品学院03级用） 使用专业、班级 学号 姓名 题 数 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、概念题 〖共计30分〗； (填空题每空1分，判断、选择题每小题各1分) 1 在填料塔吸收系数测定的实验中，本实验室所使用的填料有__拉西______环和___鲍尔_____环两种。 2 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ C ）。 (A)两相界面存在的阻力； (B)气液两相主体中的扩散的阻力； (C)气液两相滞流层中分子扩散的阻力； 3 气体的溶解度随________的升高而减少，随 ___________的升高而增大。 4 精馏过程是利用 多次部分气化_______________和____多次部分冷凝____________的原理而进行的。 5 精馏塔设计时采用的参数(F ,x F ,,ｑ, D ，x D ，R 均为定值)，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量__增大______，塔内实际上升蒸汽 量________。(增大，减少，不变，不确定) 6 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化。（ ） (A)平衡线； (B)操作线与q 线； (C)平衡线 本题得分 8. 判断题（对打√，错打×） ①干燥操作能耗大，但要从湿固体物料中除去湿份(水份)，只能采用干燥 操作。( ) ②干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为操作条件下空气的湿球温度。 ( ) 9. 干燥过程是________________和________________相结合的过程。 10 料液在高于沸点下进料时，其加热蒸气消耗量比沸点进料时的蒸汽消耗 量___少______， 因为此时料液进入蒸发器后有____闪蒸__________现象产生。 11多效蒸发的原理是利用减压的方 法使后一效的蒸汽压力和溶液的沸点较前一效的低，以使前一效引出的_____________作后一效的 ____________，从而实现____________再利用。 12萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于 (A)溶解度曲线之上方区； (B)溶解度曲线上； (C)溶解度曲线之下方区； (D)座标线上。 13萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合液的。 (A)挥发度 (B)离散度 (C)溶解度 (D)密度。 14判断题（对打√，错打×） 从A 和B 组分完全互溶的溶液中，用溶剂S 萃取其中A 组分，如果 出现以下情况将不能进行萃取分离: (A) S 和B 完全不互溶，S 和A 完全互溶。 ( ) I 2004 -2005学年第二学期 食品科学与工程 专业 、填空题（20分） 1. 71dyn/cm= ________ N/m （已知 1N=105 dyn ）； 2. 给热是以 _______________________ 和 _______________ 的差作 为传热推动力来考虑问题的； 3. 金属的导热系数大都随其温度的升高而 , 随其纯度 的增加而 ____________ ； 4. 能够全部吸收辐射能的物体（即 A=1）称为 ___________ 体； 5. 蒸发操作中，计算由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失的 方法有 _______________________ 、 _______________________ : 6. 蒸发器主要由 _____________ 室和 _________________ 室组成; 7?喷雾干燥中，热空气与雾滴的流动方式有 _______________ 、 _______________ 、 ______________ 三种； 8. 形状系数不仅与 _____________________________ 有关，而且 与 __________________________________ 有关； 9. 粉碎的能耗假说比较著名的三种是 _____________________ 、 10. 圆形筛孔主要按颗粒的—度进行筛分，长形筛孔主要按颗粒 的 ______ 度进行筛分。 word 文档可编辑系（部） 河 食品工程原理试卷（A ）卷 北 科 技 师 题号 ----------- *■ -二二 -三 四 五 ??? 合计 得分 阅卷人 范 学 I I 院 I I I 装 订 I 线 思考题与习题 绪论 一、填空 1 同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。 2 单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（）。 3 奶粉的生产主要包括（）、（）、（）、（）、（）等单元操作。 二、简答 1 什么是单元操作？食品加工中常用的单元操作有哪些？ 2 “三传理论”是指什么？与单元操作有什么关系？ 3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念？ 4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。 5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。 三、计算 1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。已知20％蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。 2 在含盐黄油生产过程中，将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为15.8%，含盐量1.4%，试计算原料黄油中含水量。 3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量。 4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h，30℃的空气预热至66℃，所用加热蒸气温度143.4℃，离开预热器的温度为138.8℃。求蒸气消耗量。 5 在碳酸饮料的生产过程中，已知在0℃和1atm下，1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。试计算该饮料中CO2的(1)质量分数；(2)摩尔分数。忽略CO2和水以外的任何组分。 6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。初始接种物中含有1.2%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内，酵母以每2.9h增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。 食品工程原理总复习 第0章引论 1．什么是单元操作？ 2．食品工程原理是以哪三大传递为理论基础的？简述三大传递基本原理。3．物料衡算所依据的基本定律是什么？解质量衡算问题采取的方法步骤。4．能量衡算所依据的基本定律是什么？要会进行物料、能量衡算。 第一章流体流动 1．流体的密度和压力定义。气体密度的标准状态表示方法？ 2．气体混合物和液体混合物的平均密度如何确定？ 3．绝对压力Pab、表压Pg和真空度Pvm的定义。 4．液体静力学的基本方程，其适用条件是什么？ 5．什么是静压能，静压头？位压能和位压头？ 6．压力测量过程中使用的U型管压差计和微差压差计的原理。 7．食品工厂中如何利用流体静力学基本方程检测贮罐中液体存量和确定液封高度？ 8．流体的流量和流速的定义。如何估算管道内径？ 9．什么是稳定流动和不稳定流动？流体流动的连续性方程及其含义。10．柏努利方程及其含义。位能、静压能和动能的表示方式。 11．实际流体的柏努利方程，以及有效功率和实际功率的定义。 12．计算管道中流体的流量以及输送设备的功率。 13．什么是牛顿粘性定律？动力黏度和运动黏度的定义。 14．什么是牛顿流体？非牛顿流体？举例说明在食品工业中的牛顿流体和非牛顿流体。 15．雷诺实验和雷诺数是表示流体的何种现象？ 16．流体在圆管内层流流动时的速度分布及平均速度表述，泊稷叶方程。17．湍流的速度分布的近似表达式。 18．计算直管阻力的公式—范宁公式。 19．层流和湍流时的摩擦因数如何确定？ 20．管路系统中局部阻力的计算方法有哪两种？具体如何计算？ 21．管路计算问题（重点是简单管路，复杂管路） 22．流体的流量测定的流量计有哪些？简述其原理。 第二章流体输送 1．简述离心泵的工作原理。什么是“气缚”现象？ 2．离心泵主要部件有哪些？有何特点？ 3．离心泵的主要性能参数有哪些？ 4．离心泵的特性曲线是指那三条关系曲线？ 5．影响离心泵特性曲线的因素有哪些？ 食品工程原理复习题 一、填空题 1. 工业上“三传”理论指、和。 2. 流体流动时产生内摩擦力的性质，称为流体的。 3. 由局部阻力引起的能耗损失的计算方法有两种：和。 4. 离心泵的特性曲线包括、P-Q 和三种曲线。 5. 牛顿黏性定律表达式为τ＝μdu/dy, 它适用于型流体,且流体应呈 流动。 6. 指离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量。 7. 因泵（或风机）或搅拌等外力所导致的对流称为。 8. 工业上常用的鼓风机主要有和两种类型。 9. 由于流体各处的温度不同而引起的密度差异，致使流体产生相对位移，这种对流称为。 10. 工业的液体沸腾分沸腾和沸腾两种。 11.蒸汽冷凝时的传热推动力是与之差。 12. 评价换热器性能的重要指标是和热通量。 13. 降尘室的生产能力与降尘室的和有关。 14. 过滤的操作基本方式有两种：和。 15. 按两相运动方式的不同，机械分离大致分为和两种操作。 16. 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是过滤介质。 17. 反渗透和超滤操作的基本设备包括、、膜组件。 18. 若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为。 19 将二次蒸气不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作称为。 20. 工业上使用的蒸发器很多，主要有和两大类。 21. 干燥过程分为和两个阶段。 22. 当物料中水分表面汽化的速率大于内部扩散的速率，称为控制。 23. 在干燥过程中，当物料中水分表面汽化的速率小于内部扩散的速率时，称为控制。 24. 当吸收填料塔塔底流出的吸收液与刚进塔的混合气体呈平衡状态时，吸收的推动力为零时，吸收操作线的斜率称为。 25. 吸收操作线的斜率L/V称为“液气比”，是与摩尔流量的比值。 26. 用水吸收空气中少量的氨，总气量V，气温t及气体组成Y1，Y2（进出口）均不变，而进塔水温升高后，总传质单元数N OL，相平衡常数m。最小液气比（L/G）min。 一、填空题（20分） 1. 71dyn/cm= 0.071N/m （已知1N=105 dyn ）； 2. 给热是以流体的平均温度和壁面温度的差作为传热推动力来考虑问题的； 3. 金属的导热系数大都随其温度的升高而减小, 随其纯度的增加而 增加； 4. 能够全部吸收辐射能的物体（即A=1）称为黑体； 5. 蒸发操作中，计算由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失的方法有吉辛柯公式、杜林规则； 6. 蒸发器主要由加热室和分离室组成； 7. 喷雾干燥中，热空气与雾滴的流动方式有并流、逆流、混流 三种； 8. 形状系数不仅与比表面积有关，而且与代表性尺寸的选择有关； 9. 粉碎的能耗假说比较著名的三种是 表面积假说、体积假说 、裂缝假说 ； 10. 圆形筛孔主要按颗粒的 宽度进行筛分，长形筛孔主要按颗粒的 厚度度进行筛分。 二、选择题（10分）（有一项或多项答案正确） 1. 揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（ c ） （A ）普朗克定律；（B ）折射定律；（C ）克希霍夫定律；（D ）斯蒂芬-波尔兹曼定律 2. 确定换热器总传热系数的方法有（ bcd ） （A ）查样本书；（B ）经验估算；（C ）公式计算；（D ）实验测定 3. 为保证多效蒸发中前一效的二次蒸汽可作为后一效的加热蒸汽，前一效的料液的沸点要比后一效的（ a ） （A ）高；（B ）低；（C ）相等；（D ）无法确定； 4. 对饱和湿空气而言，下列各式正确的是（ ad ） （A ）p=p S ，φ=100%，；（B ）p=p S ，φ=0；（C ）p=0，φ=0；（D ）t=t w =t d =t as 5. 粉碎产品粒度分析中，一般认为，筛分法分析的下限是（ g ） （A ）100μm ；（B ）50μm ；（C ）10μm ；（D ）5μm 。 三、判断题（10分）（对者打“?”号，错者打“?”号。） 1. （ ?）算术平均温度差是近似的，对数平均温度差才是准确的； 2. （? ）两固（灰）体净辐射传热的热流方向既与两者温度有关，又与其黑度有关； 3. （ √ ）NaOH 溶液的杜林线不是一组相互平行的直线； 4. （ √ ）恒速干燥阶段干燥速率的大小决定于物料外部的干燥条件； 5. （ ?）泰勒标准（Tyler Standard ）筛制中，相邻两筛号的网眼净宽度之比为1∶2。 四、计算题（60分） 1. （10分） 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. 615 W/(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。 1． 解：r 1=0.426/2=0.213m ，r 2=0.213+0.426=0.639m ， λ=0.615w/(m ?℃) ；t 1=177℃, t 2=38℃, （1） 每米长的热损失 213.0639.0ln ) 38177(615.014.32ln )(21 221-??= -=r r t t L Q πλ=489W/m （2） 在保温层中，设半径r 处，温度为t ： 由 1 1 1ln 1) (2r r t t L Q λπ-= ，得：)213.0ln (ln 615.014.32489177ln 211-??-=-=r r r L Q t t πλ t= -18.64-126.6lnr 2. (10分) 一单程列管式换热器，由若干根长为3m 、直径为φ25×2.5mm 的钢管束组成。要求将流量为1.25kg/s 的苯从350K 冷却到300K ，290K 的冷却水在管内和苯呈逆流流动。若已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为0.85和1.70kW ／(m 2．K)，污垢热阻和换热器的热损失可以忽略不计，若维持水出口不超过320K 。试求换热器的传热面积。取苯的平均比热为1.9kJ/(kg ．K)，管壁材料（钢）的导热系数为45W ／(m 2．K)。 3. (15分) 用一单效蒸发，将1000kg/h 的NaCl 溶液从5%连续浓缩到30%。蒸发操作的平均食品工程原理试题
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