食品工程原理练习题参考答案
《食品工程原理》练习题提示
第一章 流体流动 一、填空题
1、50.44mmHg （真空度）；149.8mmHg （表压）。
2、时间，流动系统内无质量积累，ρ1u 1A 1=ρ2u 2A 2。
3、1.6×10-4m 3
/s
4、总机械能，沿程阻力，局部阻力。
5、泵的特性曲线，管路特性曲线，工作点。
6、扬程，流量，转速。
7、管路特性曲线，效率点。
8、吸上真空度法，汽蚀余量法。
9、泵的特性曲线，管路特性曲线，最高效率点。 10．1/16，1/32，流体有粘性。
12、2
0)
(2u
gR ρρρζ-=
13、扬程增大倍数为1倍，1.2倍。
14、用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。 15、计量泵、齿轮泵、螺杆泵。
16、在叶轮入口处由离心力所产生的真空度不够大 , 不足以吸上液体；泵内灌液。 17、叶轮入口处的压力等于液体的饱和蒸汽压，使液体发生部分汽化。 18、减小吸入管路的阻力；增大供液池上方压力。 19、旁路调节、改变活塞冲程、活塞往复次数。 20、泵内灌液；关闭出口阀；出口阀。 21、一次方；二次方。 22、静压头。
23、点速度，平均速度。 二、选择题 1、D ；2、C
3、某设备进出口的压力分别为220mmHg （真空度）及 1.6kgf/cm 2
（表压），若当地大气压为760mmHg ，则该设备进出口压力差为（ c ）
C 、1.86×105
Pa
4、关于流体流动的连续方程式：A 1u 1ρ1=A 2u 2ρ2，下列说法正确的是（ A ） A 、它只适用于管内流体的稳定流动 B 、它只适用于不可压缩理想流体
C 、它只适用于管内流体的不稳定流动
D 、它是流体流动的普遍性方程，可适用于一切流体流动
5、B ；
6、D ；
7、A ；
8、D ；
9、B ；10、C ；11、D ；12、C ；13、D ；14、D ；15．Ｄ。 三、问答题
1．回答文氏管的工作原理和应用。（P46） 四、计算题
1、解：根据题意，设贮槽液面为1-1`面，管出口截面为2-2`面，列柏努方程：
Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+g
u
22
2+∑f h
液柱）
绝压绝压m H s m d
Q
u h u KPa P KPa P m Z m Z f (7.225.481
.9284.181.91010022018)
/(84.105
.04
3600134
5.4,0),(220)(100,20,2232
2
212121=+?+?-+=∴=??
=
=
======∑π
π
2、解：选择泵排出口液面为1-1`面及出口管液面为2-2`面， 由1-1`面2-2`面列柏努利方程：
gZ 1+ρ1
P +221u +We=gZ 2+ρ
2P +22
2u
+∑f L
因为u 1=u 2=0，∑++-=f
L
P Z Z g P ρ
ρ2121)(
∑∑∑∑+=+=2
22
22
1u u d l L L L
f f f
ζλ，代入数字可得∑=23.18f L
)(10313.123.189851081.986.0381.99855
41Pa P ?=?+??+??=∴
3、解：根据题意，设高位槽液面为1-1`面，管出口截面为2-2`面，列柏努利方程：
Z 1+g P ρ1+g u 221=Z 2+g P ρ2+g
u
22
2+∑hf
)
/(61.2,2
3181.92)231(252
31,
0,0,5222222
12121s m u u u u g u u h
u P P m Z Z f
=∴++?=++=+
=====-∑
)/(7.864)/(24.0106.14
14
.361.24
3322h m s m d u uA Q ==??
=?
==∴π
4（P78习题1）、解：根据题意，由柏努利方程，得：
2
920800,22
1
222122u u u u P
-=
∴-=?ρ 又2122122125
9
,259)2012()(u u d d u u =∴===
代入上式 )/(413.12s m u =∴
)/(10599.1)012.0(4
14
.3413.14
3422
2222s m d u A u Q -?=??
=?
==∴π
5（P79习题11）、解：如图，由1-1`和2-2`列柏努利方程：
Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+g
u
22
2+∑f h
又因为Z 2-Z 1=2，P 1=P 2，u 1=0
∑∑++=++?=∴f f h g
u
h g u Z H 2222
22
2
又
42
2
21039.1007
.01240
91.2027.0Re ),/(91.2027.04
36006
4
?=??==
=??
==
u du s m d Q
u ρπ
π
039.0,0074.0027
.00002
.0=∴==
λε
d
2
91.2)26(291.2027.050039.0222
321222?
+?++?+??=+=∴∑∑ζζζζζλu u d l L f
代入数字可得结果为364.4(J/㎏)
所以 H=2+
)(58.3981
.94
.36481.9291.22m =+?
6、解：列泵进口和出口间的能量方程
Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+g
u
22
2+∑f h
Z2-Z1=0.7m,u1=u2,p1=-140mmHg,p2=1.9atm,
∑f
h
≈0
则%
6.60%100120023.223600/1281.91000%10023.2281
.91000101325
760/1401013259.17.0=????=?==??+?+
=P P m
H e η
第二章 传热
一、填空题 1、
)ln()
()(1
2211221t T t T t T t T -----；2、热传导，牛顿冷却，无因次准数；3、对流传热，热
传导； 4、传热系数，传热面积，传热温差（对数平均温差）。
二、选择题
1、D ；
2、D ；
3、D ；
4、A ；
5、D ；
6、A ；
7、C ；
8、A ； 3、在传热计算中常用以下三个公式：（1）Q=WCp ΔT,（2）Q=KS ΔT ，（3）Q=αS ΔT ，关于式中三个ΔT 的含意，下述说法正确的是（ D ）。 A 、（1）（2）中ΔT 都表示同一流体进出口温差，（3）中ΔT 表示两流体平均温差； B 、（1）（3）中ΔT 都表示同一流体进出口温差，（2）中ΔT 表示两流体平均温度； C 、（2）（3）中ΔT 都表示同一流体进出口温差，（1）中ΔT 表示两流体平均温差； D 、（1）中ΔT 表示同一流体进出口温差，（2）中ΔT 都表示两流体平均温差，（3）中表示一流体与壁温之差。 三、问答题
1、如何强化传热？由传热速率方程式展开（传热系数，传热面积，传热温差） 四、计算题
1、解：
)
(8.25102778.010187.43600
1000
)()/(29994)1675(1066.33600
500
)(022
32321312C t t t T T C G Q s J T T C G Q Q h h Ph h C C PC C =?∴??=????=-??==-??=-?==放吸放
)(9.3320
2.53ln )
7595()162.69()ln()()()(2.698.25950211221120212C T T T T T T T T Tm C t T T C h C h C h C h h h =---=-----=
?=-=?-=
)(8.149
.336029994200m T K Q A m =?=?=
∴
2、解（1）冷却水用量)()(.1221C C PC C h h Ph h T T C G T T C G -??=-?
)2030(187.4)60100(187.43500-??=-??∴C G
所以Gc=1400（Kg/h ）
(2)
)(61.5340
70ln )
2060()30100()ln()()(ln 0122112212121C t T t T t T t T T T T T Tm C h C h C h C h h h =---=-----=???-?=
?
又m m T L d K T A K Q ??=?=0000π 故代入数字可求得L=2.316
3、解：)(81.44)283
323303353ln()
283323()303353(ln 02121C T T T T T m =-----=???-?=
? )/(5.97)283303(40183600
4200)(12s KJ T T C G Q C C PC C =-??=??=-
因为m T KA Q ?= 所以)(4.1781
.44125105.9723
m T K Q A m =??=?=
4、解：)/(10664.1)2864(55.31300)(621h KJ T T C G Q h h Ph h ?=-??=-??=
)(3.2723
32ln )
528()3264()ln()()(012211221C T T T T T T T T Tm C h C h C h C h =---=-----=
?
)(5.483
.27125610664.126
00m T K Q A m =??=?=∴
（2）)(271057
.014.35.48m d A l dl A =?==∴=ππ
5、解：总热阻为：
300010285.3025.0500032.00285.05.17032.00035.02000111-?=?+??+=++==i i m d d d d K R ?λδ? )/(5.3041
2K m W R
K ?==
∴
6、解：（1）i
i m d d d d K αλδα00
0011++=
)/(4.57320790255.2245250025.010111
11024
00C m W d d d d K i i m ?=?+??+?=++=
∴αλα (2)换热管根数为n ，长度为L ，所以管内液体总流量=各管内液体流量之和
91.308585.0020.04
3600150002=∴????=∴
n n π
（根）故取31根。 又)(562.4)50
120ln()
50120()20120(4.573)
2050(1076.1360015000
,230000m T K Q
A L d n A m =----?-???=?==π
)(87.1025
.014.331625
.400m d n A L =??==
∴π所以取2m 7、解：（1）因为
)(104.9)3080(3600/36001088.1).(.4321.W T T G C Q h h h Ph ?=-???=-=
)(85.24)20
303080ln()
2030()3080(ln 02121C T T T T T m =-----=???-?=
? 因为m T KA Q ?= 所以)./(4.84485
.2448.4104.9024
C m W T A Q K m =??=?=
（2）因为)()(.1221C C PC C h h Ph h T T C G T T C G -??=-? 所以：
)2030(10187.4)3080(1088.13600
3600
33-??=-???C G 解得：Gc=2.245(Kg/s)
假设水溶液出口温度刚好为300C,则苯的出口温度设为T 所以: )`()(.`
121C c PC C h Ph h T T C G T T C G -??=-? 所以:
)1030(10187.4245.2)80(1088.13600
3600
33-??=-???T 解得:T=-20(0C)<100C,不可能。（因为苯的极限温度降到与水的进口温度10℃相等） 所以原换热器不能保证水溶液出口温度不低于300C 。 也可以认为苯的温度达到了10℃，计算一下水的温度是多少？（水的温度是24℃，小于30℃，
所以，不可能。）
第三章 非均相物系的分离 一、填空题
1、气体非均相，气体处理量，分离效率，压强降；
2、颗粒直径，流体粘性，两相密度差；
3、
)
(e V V r pA
Adt dV +?=
γμ，滤饼和介质阻力，滤饼可压缩性； 4、重力，离心，沉降时间小于停留时间；5、滤饼和过滤介质，滤饼阻力，过滤介质阻力； 6、提示
s m A V u u H u l t t s t t /0333.05
33600
/1800=?==
≥≥沉停
m
u d R m
u d t p et s t p μμ
ρ
ρρμ67.64,1065.01003.09
.00333.010467.610467.69.043000333.01003.018)(183
553小直径为即能除去矿尘颗粒的最假设正确
校核设沉降处于层流区<=????==
?=-???=-=----
二、选择题
1、A ；
2、A ；
3、B ；
4、B ；
5、D ；
6、B ；
7、C ；
8、D ；
9、C ；9、C ；10、A 。 三、问答题
1．答：能求得：q
t k q k q kt q q q e e =+∴
=?+2,22
，即t/q 与q 线为一直线。所以根据不同时间t 下的q （即V/A ）可得t/q 随q 的变化关系，由所给数据描点作出t/q 与q 的直线，其斜率为1/k ，截距为2q e /k 。
2．回答离心机的工作原理和影响分离能力的因素。(分沉降式、过滤式、分离式离心机) 3．证明题：
因为直径为dp 的粉粒刚好完全除去，必须满足t 停=t 沉 又因为t 停=
,2i u rN π t 沉===r
u d B u B i p p μρ182202218i p p u d r B ρμ 因为i
u rN π2 =2218i p p u d r
B ρμ 所以B=
μ
μπρq iN
d p p 2
四、计算题 1、解：
)
(37310037.65.1,10037.625
.0103.1101081.922,25.020********
2
2
2
3
11
74
s K
q t Kt q rv P K v =?=
=
∴=?=?????=?=∴=-+=--- 又μ
2、解：假设该沉降属层流，则沉降速度
u t =
)/(07041.010
86.11881
.9)165.12670()1030(18)(5
262
s m g
d p p =???-??=---μ
ρρ 校核Rep ：Rep=
11323.010
86.1165.107041.010305
6<=????=--μ
ρ
t p u d 所以假设正确，则该颗粒自由沉降速度 为0.07041m/s
第四章 蒸发、结晶、冷冻浓缩 一、填空题
1、蒸发器的传热温差，由于溶液的沸点升高而引起，由于液层静压效应而引起；由蒸汽流动中所产生的能量损失而引起；
2、低于低共熔点，冷冻浓缩； 3蒸发过程中所产生的蒸汽，单效蒸发，多效蒸发；4、50。3 Kg/h ； 5、 蒸发器 、 冷凝器 和 真空泵 等设备；
6、主要由 加热室 和 分离室 两部分组成。 二、选择题
1、A ；
2、B ；
3、C ；
4、C ；
5、D ；
6、B ；
5、关于蒸发器的温差损失，下列说法不恰当的是（ D ） A 、蒸发器的总温差与有效温差的差值。 B 、料液沸腾温度与冷凝温度的差值。
C 、蒸发器的总温差与其传热温差的差值。
D 、上述三种说法都(不)正确。 三、问答题
1、并、逆流蒸发流程的特点。（见P727） 四、计算题
1、单效蒸发计算 第五章 干燥 一、填空题
1、 载热体 ， 相对湿度 而作为 载湿体；
2、中间加热空气干燥，废气循环空气干燥过程；
3、即 恒速段 和 降速段 ， 临界点 。
4、属于 传热传质 ，其推动力是温度梯度和湿度梯度；
5、表面汽化，内部扩散。
二、选择题
1、C ；
2、D ；
3、B ；
4、B ；
5、B ；
6、B 三、问答题 1．答：（1）由t 和?在焓湿图上直接找出一交点，该点即为状态点A
（2）由tas 线与?=1交于一点，再由该点作等焓线的平行线，此线与t 线交点即为状态点A 如图。
2．答：能。具体的确定必须熟悉焓湿图，两个独立的参数可确定一个状态点。 四、计算题 1、解:(1))/(6.8102
.0102
.01.010*******
h Kg W W W G W =--?=--=
(2))/(1934008
.005.06.8112h Kg X X W L =-=-=
所以湿空气用量L`=L+LX 1=1943×(1+0.008)=1959(Kg/h) (3)G 2=G 1-W=1000-81.6=918.4(Kg/h) 或)/(4.918112
1
12h Kg W W G G =--=
2、解： (1))/(20602
.0102
.055.038112211
h kg W W W G W =--?=--=
（2）)/(9810011
.0032.0206
02h kg X X W L =-=-=某乳品厂用压力喷雾法生产奶
粉，
3、（t 0=200C,φ0=0.4。t 2=370
C, φ2=0.70）同6题 4、解： （1）)/(10075.40127
.010018
.014030113222
1h kg W W G G ?=--?=--=
(2))/(450127
.010018
.0012.0403011212
h kg W W W G W =--?=--=
或者：)/(454030407521h kg G G W =-=-= （3）)/(10647.2011
.028.045
312h kg X X W L ?=-=-=
5、解：（1）)/(55.622
.0102
.02.027811212
h Kg W W W G W =--?=--=
（2）)/(52900075
.001932.055
.620212h Kg W W L =-=X -X =X -X =
6、解：
33
53
0000101033.710
33.24.0108.01033.24.0622.0622.0-?=??-????=-?==X S s p p p X ?? (Kg 水/Kg 干空气)
3
532222210
274.67.0108.010274.67.0622.0622.0??-????=-?=X S s p p p ??=3.613×10-2
(Kg 水/Kg 干空气)
)/(342510
33.710613.364.983
202h Kg W L =?-?=X -X =
∴-- 7、解：（1）21101111,,2500)93.101.1(h h t h =X =X X +X +=
01.02500)01.093.101.1(2500)93.101.1(01012?+?+=X +X +==t h h
=117.64(Kg/Kg)
又22222500)93.101.1(X +X +=t h 解得:02586.02=X (Kg 水/Kg 干空气) (2))/(58.47)01.00286.0(60
50
)(02h Kg L W =-?=
X -X = 8、解（1）由题意： (1))/(6.8102
.01020
.010.010*******
h kg W W W G W =--?=--=
（2）)/(1943008
.005.06
.8112h kg X X W L =-=-=
（3）)/(4.9186.81100012h kg W G G =-=-= 9、解：（1）B —C 为等焓过程
所以C B h h =，又因为010*******)93.101.1(2500)93.101.1(X t X X t X h B ++=++= （A 到B 为等湿含量预热过程10X X =）
2222500)93.101.1(X t X h C ++=
则代入数字可得：t 2=50℃
（2）)/(9.15)01.00259.0(1000)(12h Kg X X L W =-?=-=
第六章 吸收 蒸馏和萃取 一、填空题
1、0.2，0.25；
2、离开该塔板的汽液两相互成平衡；
3、操作线，平衡线，最小液气比；
4、在一定温度下，溶液上方的蒸汽中任一组分的分压等于此纯组分在该温度下的饱和蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分率；
5、分子扩散，有效层流膜层；
6、x D =0.929;x F =0.5345;R=2.61；
7、进料板，精馏段，提馏段；
8、溶质气体在溶液中溶解度的不同，亨利定律；
9、传质，平衡分离，非平衡分离；10、恒摩尔流，恒摩尔溢流，恒摩尔汽化。 二、选择题
1、B ；
2、B ；
3、A ；
4、A ；
5、A ；
6、D ；
7、C ；
8、C ；
9、B ；10、C ；11、A ；12、A ；13、B ；14、15、C ；16、A ；18、B ；19、C 。 三、问答题
1．答案要点：吸收剂用量对吸收过程有着重要影响，操作线的斜率L/V （即液气比）取决于吸收剂用量的多少，吸收剂用量越大，则L/V 越大，操作线远离平衡线方向，吸收推动力越大，反之吸收推动力越小，吸收操作越困难。当吸收剂用量减小到使操作线与平衡线相交或相切时，此时，吸收剂用量为最小，但是若吸收剂用量大了，对有用溶质A 来说，其排出液浓度则很小。 2．答案要点：（1）逆流时， 因为
0101.001
.0101
.0101.0,0526.005.0105.0105.022221111=-=-=∴==-=-=
∴=y y Y y y y Y y
3.2835
0526.00101.00526.0)(
,02
121min 12=-=--=∴=*X X Y Y V L Z
(2)并流时，
42
2110886.235
0101.035,0-*
?===
=Y X X
（3）因为气体吸收率相同，并流操作最小液气比远大于逆流操作最小液气比。
3．答案要点：回流比R 增大，产品产量小，质量稳定，所需理论塔板数减少，操作费用增加，当R ∞→，即全回流量，不出产品，所需理论塔板数为最少即Nmin ；回流比R 减小，产品产量大，质量不稳，N 上升，操作费用下降，N ∞→，R 不为最小值Rmin ，如图：最小回流比时，精馏段操作线与q 线交于点e ，此时精馏段操作线斜率为：
3
.14710886.20101
.00526.0)(
41
221min 2=?-=--=∴-*X X Y Y V L
e
e e
D
e D e D x y y x R x x y x R R --=∴--=+min 1min min
4．答案要点：首先由点（D D x x ,）开始在平衡线与精馏段操作线间作直角梯级，当与平衡线交点跨过（q F y x ,）点后，改在平衡线与提馏段操作线间作直角梯级，直到与平衡线交点跨过（w w x x ,）点时为止，若直角梯级数为n ，则理论塔板数为（n-1）块，精馏段为（q F y x ,）点以内直角梯级数，其余为提馏段塔板数，如图则理论塔板数为5，其中精馏段为2块，提馏段为3块。
四、计算题 1、解：
0051.0)92.01(064.0)1(,064.006
.0106
.0106.0121111=-?=-==-=-=
∴=ηy y y y Y y )/(57.8036.506.16.1)
/(0140.0)/(36.50)1(4
.221200
60.1)(4.1)(14
.124
.10051.0064.0)(
,01min 12
121min 12h km ol G L s km ol h km o y G G
L
G L X X Y Y G L Z =?==∴==-==?=∴=-=--=∴=*惰惰实际又
(2)
)(38.14
14.350
.14
)
(50.101036.00051.0064.0200102.1014.05
01036
.00051
.00184.0ln
)
00051.0()0456.0064.0(ln
)
()(0456.00368.024.124.10368
.06.10051.0064.0)(2421
2
21
122111*********m D m Y Y Y a K G
Z Y Y Y Y Y Y Y Y Y X Y G L Y Y X X X Y Y G L m
Y m ==
Ω
=
∴=-???=?-?=
Ω∴=---=
-----=
?∴=?==∴=-=-=∴--=-*
**
*
*
π
塔直径）（实际
实际
2、解：0134.01,0132.04.22/100017/101
111=-=∴==
y y
Y y
000134.0%)991(0134.0)1(12=-?=-=∴ηY Y
又.0,2
.10134
.02.1211=X ==
X *
Y V 惰
=V
混
（1-y 1）=5000/22.4×
(1-0.0132)=220(Kmol/h).
)(3942
.1/0134.0000134
.00134.02205.15.15.12
121min Kmol Y Y V L L =-?
?=X -X -?
?==∴*
3、解：
090,9
100910001.01.0,909
100,1009.01.0221112111111212112===?
====∴==--=∴
=*
*
X Y X X Y Y X Y X Y X Y X X Y Y G L Y Y
11
12
211221157.151.111.21ln 1.111.21)
ln()()(X X X Y Y Y Y Y Y Y Y Y m =-=-----=?∴**
**
)(84.34.66.0,4.69100
9.09.01
11
21m h X X Y Y Y Y Y N m
m OG =?=∴=?
=?=?-=
∴ 4、釜液含正戊烷不高于0.03，
解： )
/(219.64
80500
4
.806.0864.072h kmol F M ===?+?=。进料进料平均分子量 w D F Wx Dx x F W D F +=?+= %
3%984.0219.6219.6?+?=?+=W D W D 从而D=2.422（kmol/h ）
W=3.797（kmol/h ）
%4.954
.0219.698
.0422.2%100=??=??=
F D x F Dx η 5、解：（1）V=D+L 所以D=V-L=850-670=180（Kmol/h ） （2）
w D F Wx Dx x F W D F +=?+= %
3%95180%24180?+?=+=?W F W
F 从而，F=789（kmol/h ）
W=609（kmol/h ）
（3）R=L/D=670/180=3.72 6、解（a ）因为冷凝器为全凝器，
所以y 1=x D =0.95 ,又离开第一块板的液体与蒸汽互成平衡,则y 1与x 1间的关系满足相平衡方
程: 所以1
1
111)16.1(16.195.0)1(1x x x x y -+?=
∴-+=
αα 解得x 1=0.92 (b) 根据恒mol 流假设,各板上升蒸汽与下降液体mol 流量相等,故平均分子量为:
M=0.95×119.35+0.05×53.8=121.1(Kg/Kmol)
)/(826.0413.02,/413.01
.12150
h kmol RD L h kmol D =?==∴==
)/(239.1413.0)12()1(h kmol D R D L V =?+=+=+=∴
7、解：（1）
95
.0,264.01
6.2,264.01
6.2,722.01
=∴+∴
=+=∴=+D D D x x R x R R R
又95.035
.035095
.0,95.0=??∴=?D x F Dx F D
解得D=122.5(Kmol/h) 所以W=F-D=350-122.5=227.5(Kmol/h)
(2) V=(R+1)D=(2.6+1)×122.5=441(Kmol/h)
又因为R=L/D,所以L=R.D=2.6×122.5=318.5(Kmol/h) (或用L=V-D 也可计算)
因为L`=L+qF=318.5+1/3×350=435.2(Kmol/h)
8、解：因为苯分子量为M A =78，甲苯的分子量M B =92 所以XF=
336.0927
.0783.078
/3.07.03.0/3.0=+=+B A A M M M
Xw=
0584.095
.005.0/05.0=+B
a A
M M M
所以原料液的平均分子量为：
M F =3.87)336.01(92336.078.=-?+?=+FB B FA A x M x M 所以原料液流量F=5000/87.3=57.3(Kmol/h)
因为F=D+W F.XF=D.XD+W.Xw
η=F
D
X F X D .. 代入数字解得:W=39.5Kmol/h, D=17.8Kmol/h, X D =0.952
《食品工程原理》练习题提示仅供大家练习时参考！
食品工程原理练习题
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
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-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
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
《食品工程原理》试题
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 第五章 复习题解答
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
《食品工程原理》习题答案
《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 、μ、ρ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101.33×103 Pa 。（560mmHg ） 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: 高压流体泵壳通道 逐渐扩大的的离心力机械旋转所造成的气压流体被甩出后常压流体)()((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-q v ） 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 ) kPa 16915712-=--=-=?出进P P P 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. u ＝3/2 u max B. u ＝1/2 u max C. u ＝0.8u max 3.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 )。
李云飞版食品工程原理第四章课后习题答案
4.3 习题解答 【4-1】用光滑小球在粘性流体中自由沉降可测定该液体的粘度。测试时用玻璃筒盛满待测液体，将直径为6mm 的钢球在其中自由沉降，下落距离为200mm ，记录钢球的沉降时间。现用此法测试一种密度 为1300 kg/m 3的糖浆，记录的沉降时间为7.32秒，钢球的比重为7.9， 试求此糖浆的粘度。 解： 小球的沉降速度 s m s m H u t /0273.032.72.0== = τ 设在斯托克斯区沉降，则由斯托克斯定律： )(74.40273 .01881 .9)13007900()006.0(18)(2 s Pa u g d t p p ?=?-= -= ρρμ 校核：算出颗粒雷诺数 Re p = 1045.074 .41300 0273.0006.0<=??=μ ρ t p u d 属斯托克斯沉降。上述计算有效。 ∴糖浆的粘度为4.74Pa.s 【4-2】某谷物的颗粒粒径为4mm ，密度为1400 kg/m 3。求在常温水中的沉降速度。又若此谷物的淀粉粒在同样的水中的沉降速度为0.1mm/s ，试求其粒径。 解： （1） 已知：d p =4mm ，ρp =1400kg/m 3，μ=0.001Pa ·s 假设谷物颗粒在滞流区沉降 则())/(49.3001 .01881.9)10001400()10 4(182 3 2 s m g d u p p t =??-?= -= -μ ρρ 但110 40.1001 .0100049.310 4Re 4 3 >?=???= = -μ ρ t p p u d ∴假设不成立 又假设颗粒在湍流区沉降 则()) /(218.01000 81 .9)10001400(10 474 .174 .13 s m g d u p p t =?-?=-=-ρ ρρ 此时500872001 .01000218.010 4Re 3 >=???= = -μ ρ t p p u d ∴假设成立，颗粒沉降速度为0.218 m/s (2) u t ’=0.1mm/s ，假设沉降发生在滞流区 则 )(10 14.281 .9)10001400(001 .010 1.018)(185 3 ' 'm g u d p t p --?=?-???= -= ρρ μ 校核：100214.0001 .01000 101.010 14.2Re 3 5 ' ' <=????= = --μ ρ t p p u d ∴ 假设成立，此谷物的淀粉粒直径为2.14×10-5m 【4-3】气体中含有大小不等的尘粒，最小的粒子直径为10μm 。已知气体流量为3000m 3/h （标准态），
新食品工程原理复习题及答案
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）。
食品工程原理(修订版)
复习题： 1 简述食品工程原理在食品工业中的作用和地位。 2 何为绝对压力、表压和真空度？它们之间有何关系？ 3 何为不可压缩流体和可压缩流体？ 4 写出流体静力学基本方程式，说明该式应用条件。 5 简述静力学方程式的应用。 6 说明流体的体积流量、质量流量、流速（平均流速）及质量流速的定义及相互关系。 7 何为稳定流动和不稳定流动？ 8 写出连续性方程式，说明其物理意义及应用。 9 分别写出理想流体和实际流体的伯努利方程式，说明各项单位及物理意义。 10应用伯努利方程可以解决哪些问题？ 11应用伯努利方程式时，应注意哪些问题？如何选取基准面和截面？ 12简述流体粘度的定义、物理意义及粘度的单位。 13写出牛顿粘性定律，说明式中各项的意义和单位。 14何为牛顿型流体和非牛顿型流体？ 15 Re的物理意义是什么？如何计算？ 16流体的流动类型有哪几种？如何判断？ 17简述离心泵的工作原理及主要部件。 18气缚现象和汽蚀现象有何区别？ 19什么叫汽蚀现象？如何防止发生汽蚀现象？ 20离心泵在启动前为什么要在泵内充满液体？ 21何为管路特性曲线？何为工作点？ 22离心泵的主要性能参数有哪些？各自的定义和单位是什么？ 23离心泵流量调节方法有哪几种？各有何优缺点？ 24何为允许吸上真空度和汽蚀余量？如何确定离心泵的安装高度？ 25扬程和升扬高度是否相同？ 26 简述泵的有效功率小于轴功率的原因（有哪几种损失） 27比较往复泵和离心泵，各有何特点？
28简述混合均匀度的的判断依据以及混合机理 29影响乳化液稳定性的主要因素有哪些？ 30何为均相物系？何为非均相物系？ 31 影响沉降速度的因素有哪些？各自含义是什么？ 32简述板框压滤机的工作过程。 33过滤有几种方式？ 34离心沉降与重力沉降相比，有什么特点？ 35什么叫离心分离因数？其值大小说明什么？ 36旋风分离器的工作原理？ 37 沉降室（降尘室）的工作原理。 38传热的基本方式有几种？ 39什么是热传导、对流传热和热辐射？分别举出2-3个实例。 40说明傅里叶定律的意义，写出其表达式。 41导热中的热阻、推动力概念，单层平壁和多层平壁导热时如何计算其热阻和推动力？42为什么住宅中采用双层窗能起到保温作用？ 43气温下降，应添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好，还是穿在外面好？为什么？44保温瓶（热水瓶）在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？ 45总传热系数K的意义，它包含了哪几个分热阻？ 46如何计算传热面积？如何计算壁温？ 47列管式换热器的结构及其选型。 48强化传热的途径。 49何为单效蒸发，何为多效蒸发，多效蒸发与单效蒸发比较有什么优缺点？ 50在蒸发过程中，为提高蒸汽利用率，你以为可采取哪些措施？ 51蒸发中提高传热速率的途径有哪些？ 52与常压蒸发相比真空蒸发有哪些优点。 53常用的机械制冷方式有哪些？ 54 简述理想蒸汽压缩式制冷的组成及工作过程。 55分析冻结速率对食品质量的影响。 56常用的去湿方法按作用原理分哪几类？ 57湿空气湿度大，则其相对湿度也大，这种说法对吗？为什么？
食品工程原理习题解答
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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
食品工程原理试题思考题与习题及答案
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)。
第七章食品工程原理习题
第七章吸收与蒸馏复习题 一、名词解释 1 吸收 2 对流传质 3 扩散系数 4 气-液相平衡 5 最小回流比 6 全塔效率 7泡点回流 8 蒸馏 9 精馏 10 相对挥发度 11 回流比 二、填空 1 若溶质在气相中的分压大于其( )，就会发生( )过程。 2 某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气-液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用（）常数表示，而操作线的斜率可用（）表示。 3 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数（），相平衡常数m（），溶解度系数H（）。（增加、减少、不变）。 4 由于吸收过程气相中的溶质分压总（）液相中溶质的平衡分压，
所以吸收操作线总是在平衡线的（）。增加吸收剂用量，操作线的斜率（），则操作线向（）平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y-ye）（）。 5 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将（），操作线将（）平衡线。 6 用Δp为推动力的气膜传质速率方程有两种，以传质分系数表达的传质速率方程为（），以总传质系数表达的传质速率方程为（）。7在精馏操作中，加料板以上的管段称为( )，加料板以下的管段称为( ) 8( )进料时精馏段汽相摩尔流量与提溜段相等。 9精馏操作中塔板上汽液接触状态主要有( )、( )和( )。其中以( )接触的传质阻力最小。 10精馏装置主要包括( )，( )和( )。 11工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的( )倍。 12按蒸馏操作方法不同，蒸馏可分为( )、( )、和( )三大类。 三、选择 1 采用填料塔进行气体吸收，当操作线和平衡线相交(或相切)时，( )。 A. 塔底吸收液浓度最高； B. 吸收剂用量最少； C. 吸收速率最高 2 若气相溶质分压大于其液相平衡分压,就会发生( )过程。 A. 吸收； B. 解吸； C. 平衡 3 总压不太高时，一定温度下气、液两相的平衡关系服从( )。
新食品工程原理习题与答案
食工原理复习题及答案 一、填空题： 1. 圆管中有常温下的水流动,管径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_______。使其单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管溶液占有的______________，因此，溶液在中央循环管和加热管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***
食品工程原理习题和答案完整版
食品工程原理习题和答 案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
食品工程原理 第一章 P31： 1. 2. 4. 8. 9. 10. 11. 第二章 P78: 【1】一食品冷藏室由内层为19mm厚的松木，中层为软木层，外层为51mm厚的混凝土所组成。内壁面温度为 ℃,混凝土外壁面温度为℃。松木、软木和混凝土的平均热导率分别为,3,W/(m·K)，要求该冷藏室的热损失为15W/m2。求所需软木的厚度及松木和软木接触面处的温度。 解：三层平壁的导热。 1）所需软木的厚度2b?由：
【4】将粗碎的番茄通过内径为60mm的管子从20℃加热到75?℃。其流量为1300kg/h,管内壁面温度为105℃,求对流传热系数。 已知粗碎的番茄物性数据如下：ρ=1050kg/m3；cp=kJ/（kg·K）； μ=mPa·s℃时),mPa·s(105?℃时)；λ=W/(m·K)。 解：流体在管内被加热。管中流速： 5. 一带有桨式搅拌器的容器内装有温度为℃的料液。用夹套内的蒸汽加热。容器内径为m,搅拌器直径为m,转速为r/s,容器壁温为℃。料液的物性为: ρ=977?kg/m3 ；Cp=kJ/（kg·K）；μ=100?mPa·s℃时),mPa·s℃时)料液热导 率)/。求料液对容器壁的对流传热系数。 解：该对流属于流体在搅拌槽内强制对流。 8. 10.在逆流换热器中，用初温为20?℃的水将kg/s的液体［比热容为 kJ/(kg·K)、密度为850kg/m3］由80℃冷却到30?℃。换热器的列管
直径为Φ25?mm×mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850W/（m2·K）和1?700W/（m2·K）,污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50?℃，求水的流量和换热器的传热面积。 解：传热量为 12. 【14】某列管换热器的管程走冷却水，有机蒸汽在管外冷凝。在新使用时冷却水的进、出口温度分别为20?℃和30?℃。使用一段时间后，在冷却水进口温度与流量相同的条件下，冷却水出口温度降为26?℃。已知换热器的传热面积为m2,有机蒸汽的冷凝温度为80℃, 冷却水流量为kg/s,求污垢热阻。 解：无污垢时的传热量： 【16】有一套管换热器，内管为Φ19?mm×2mm，管长为2m，管内的水与环隙中的油逆流流动。油的流量为270kg/h，进口温度为100℃，水的流量为360kg/h，进口温度为10℃。若忽略热损失，且知以管外表面
食品工程原理试题
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
食品工程原理(赵思明编)思考题与习题参考答案
思考题与习题参考答案 绪论 一、填空 1、经济核算 2、物料衡算、经济核算、能量核算、物系的平衡关系、传递速率 3、液体输送、离心沉降、混合、热交换、蒸发、喷雾干燥 二、简答 1、在食品工程原理中，将这些用于食品生产工艺过程所共有的基本物理操作过程成为单元操作。例如，奶粉的加工从原料乳的验收开始，需要经过预热杀菌、调配、真空浓缩、过滤、喷雾干燥等过程；再如，酱油的加工，也包含大豆的浸泡、加热、杀菌、过滤等工序，这两种产品的原料、产品形式、加工工艺都有较大的不同，但却包含了流体的输送、物质的分离、加热等相同的物理操作过程。 2、“三传理论”即动量传递、热量传递和质量传递。 （1）动量传递理论。随着对单元操作的不断深入研究，人们认识到流体流动是一种动量传递现象，也就是流体在流动过程中，其内部发生动量传递。所以凡是遵循流体流动基本规律的单元操作都可以用动量传递理论去研究。 （2）热量传递理论。物体在加热或者冷却的过程中都伴随着热量的传递。凡是遵循传热基本规律的单元操作都可以用热量传递的理论去研究。 （3）质量传递理论。两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作都可以用质量传递的理论去研究。 例如，啤酒的灭菌（热量传递），麦芽的制备（动量传递，热量传递，质量传递）等。 三传理论是单元操作的理论基础，单元操作是三传理论具体应用。 3、单元操作中常用的基本概念有物料衡算、能量衡算、物系的平衡关系、传递速率和经济核算。 物料衡算遵循质量守恒定律，是指对于一个生产加工过程，输入的物料总量必定等于输出的物料总质量与积累物料质量之和。能量衡算的依据是能量守恒定律，进入过程的热量等于离开的热量和热量损失之和。平衡状态是自然界中广泛存在的现象。平衡关系可用来判断过程能否进行，以及进行的方向和能达到的限度。过程的传递速率是决定化工设备的重要因素，传递速率增大时，设备尺寸可以减小。为生产定量的某种产品所需要的设备，根据设备的型式和材料的不同，可以有若干设计方案。对同一台设备，所选用的操作参数不同，会影响到设备费与操作费。因此，要用经济核算确定最经济的设计方案。 4、流体流动过程包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。传热过程包括热交换、蒸发等。 传质过程包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。 5、（略） 三、计算 1、质量分数20%；摩尔分数1.30%；摩尔浓度0.62mol/L