《食品工程原理》试题

1、2004 -2005学年第二学期 食品科学与工程 专业系（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II 院III装订I线、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.

2、 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I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（）I （ 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

3、（）I （A） p=ps, 4=100%,； （ B） p=ps, （1=0； （ C） p=0, （1=0； （D） t=tw=td=tas；5.粉碎产品粒度分析中，一般认为，筛分法分析的下限是（1（A） 1001 m； （B） 50卩 m； （C） 10m； （D） 5 卩 m。三、判断题（10分）（对者打“ ？ ”号，错者打“ ”号。）I 1.（）算术平均温度差是近似的，对数平均温度差才是准确的；I 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I卄*| 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

4、的干燥条件；|5.（）泰勒标准（Tyler Standad筛制中，相邻两筛号的网眼净宽度之比为1 : 2。I四、计算题（60分I 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/（mC）。若蒸汽管道的外表面温| 度为177C，保温层的外表面温度为 38C，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4 25X 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

5、对流传热系数分别为0.85I 和1.70kW/（m2 . 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/ （m2. K）。!3. （15分）用一单效蒸发，将1000kg/h的NaCI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30C，料液比热! 4kJ/(kg. C)，蒸发器内溶液沸点为75C，蒸发器的传热系数为1500W/(m2?C)，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

6、量；(3)蒸发器的传热面|积。|4. (15分)采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理 2000kg，干I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，I 初温为20C，湿度H=0.009kg水/kg绝干气，经预热器加热至120C!后进入干燥器中，离开干燥器时废气的温度为 40C，若在干燥其|中空气状态沿等焓线变化。试求：|(1)水分蒸发量；I(2)绝干空气消耗量；!(3) 在H - I图上示意地画出空气在整个干燥过程(包括预I热、干燥)的状态变化情况，并说明各点所代表的状态。|5. (10分)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/k

7、g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。I图1附：Cpw=4.187kJ/kg ?Cp=120kPa时：汽化潜热2247kJ/kg ;饱和蒸汽温度104.2 C； p=20kPa时：汽化潜热2356kJ/kg ;饱和蒸汽温度60.1 C试题2一：填空题1. 流体的密 度和体积 比随（）和（）而变化，其 原因是（。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（。3. 孔板流量计是利用（的原理来测量流量的。4开大离心泵的出口阀，离心泵的出口压力表读数将（ ）5.在标准大气压下，最大

8、吸入高度也不超过（）m。6热传导的基本定律是（。7. 气体的热导率随温度的升高而（ 。8. 设法（ 是强化冷凝传热的主要途径。9. 灰体是指（。10采用折流或其他流动形式的目的是为了（），但平均温度差较（。时的为低。11沉降室的生产能力与（ 无关。12. KC越大，设备分离效率（ ）。13. （ 是判断旋风分离器分离效率高低的重要依据。16相平衡常数m越大，则表示溶解度（ 。17理论版是指在板上气液（，且液体（）18.降速干燥阶段是（ ）阶段。19沉降速度是指（。20.滤板的作用：一是（），二是（）二：简答题1 离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么？有何危害？应如何消 除？2 在干燥试验中热空

9、气能否使物料完全干燥？为什么？并简述恒速 干燥阶段机理和降速干燥阶段机理。三、计算1. 采用图示的实验装置测定离心泵的性能。泵的吸入管内径为100mm，排出管内径为80mm，两测压口间垂直距离为0.5m。泵的转 速为2900r/min,以20C清水为介质测得以下数据：流量15L/S,泵出 口表压2.55X 105Pa,泵入口处真空度2.67X 104Pa,功率表测得电动 机所消耗的功率 6.2kW。泵由电动机直接带动，电动机的效率为 93%。试求该泵在输送条件下的压头、轴功率和效率。2. 在25E下对每升水中含25g某种颗粒的悬浮液用具有 26个框的BMS20/635-25 板框压滤机进行过滤

10、。在过滤机入口处滤浆的表压为 3.39X105Pa,所用滤布与实验时的相同，浆料温度仍为25C。每次过滤完毕用清水洗涤滤饼， 洗水温度及表压与滤浆相同而其体积为滤 液体积的8%。每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间为15min。已知固相密度为2930kg/m3，又测得湿饼密度为1930kg/m3。求此板框 压滤机的生产能力。3用刮板式换热器冷却苹果酱，苹果酱质量流量为50kg/h，比热Cp为3817J/(kg?C)，入口温度80C，出口温度20C。套管环隙逆流通 冷水，入口温度10C，出口温度17C。传热系数K为568W/(m2?C)。 求：1 、需要的冷却水流量；2、换热平均温差及换热面积；3

11、、若改为顺流，两流体出入口温度同前，换热平均温差及所需换热 面积为何值？4、稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知原料液温度 43.3C ,浓度为11%，比热容3.9kJ/(kg?C )，进料流量0.67kg/s。蒸发室沸点60.1 C， 完成液浓度 75%。加热蒸汽压力为300kPa。加热室传热系数为943W/(m2? C )。计算：1 、蒸发量和完成液流量；2、加热蒸汽耗量；3、蒸汽经济性；4、换热面积硕士考研试卷/南京农大食品工程原理)一、选择题/每小题 3 分,共 30分)1、流体在管内流动，若流动处于层流区，则流体流动的摩擦系数入 值。A、与管壁相对粗糙度& /d无关。B、与雷诺数Re

12、及管壁相对粗糙度& /d有关。C、与雷诺数Re无关。D、与管壁相对粗糙度& /d有关。2、 离心泵的安装高度与 。A、泵的结构无关；B、液体流量无关；C、吸入管路的阻力无关；D、被输送的流体密度有关。3、随着流体流量的增大，流体通过下列哪种流量计时，其压降变化 幅度最小？A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、转子流量计。4、一台正在工作的列管式换热器，已知a 1 = 100 w / (m2 K) , a 2 =10000 w / (m2 K)，若要提高传热系数K，最简单有效的途径是。A、设法增大a 1 ；B、设法增大a 2;C、同时增大a 1和a 2。5、要除去气体中含有的10卩50卩的粒子，

13、除尘效率小于75%,宜 选用 。A、除尘气道B、旋风分离器C、离心机D、电除尘器6、用套管换热器加热空气，管隙用饱和水蒸汽作热源，空气在管内作湍流流动，现因生产需要将空气流量提高为原来的 2 倍，若要保持 空气进、出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的。A、不变B、2 倍C、1.74 倍D、1.149 倍7、 真空蒸发时 ,冷凝操作压强最低极限取决于 。A、冷凝水的温度；B、真空泵的能力；C、当地大气压力；D、 蒸发器的蒸发水量。8、y为溶质气体在气相主体中的浓度，y*为溶质气体在气相主体中与液相主体浓度x成平衡的气相浓度。则当时发生解吸过程。A、y y*B、y y*C、y y*D、y y*

14、9、双组分连续精馏塔中，当物料处理量、料液浓度、馏出液浓度及釜液浓度一定时，回流比增大，塔顶产品量。A、增加B、减少C、不变D、不能确定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、愈低；C.不一定，尚与其它因素有关。 D. 不变。二、简答题(每小题 4 分，共 20 分)1、评价旋风分离器性能的主要指标有哪些 ?2、影响乳化液稳定性的主要因素是什么？3、何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下选择性系数B =*?4、减少和防止超滤渗透通量衰减的方法有哪些？5、冻结速率对冻结食品质量有什么影响?三、计算题(每小题 20 分，共 100分)1、如图所示，常温水由高

15、位槽经一 89X 3.5mm的钢管流向低位槽， 两槽液位恒定。管路中装有一个截止阀。已知直管与局部阻力的当量 长度(不包括截止阀)总和为60m。截止阀在某一开度时其局部阻力 系数为7.5,此时读数R2=100mmHg柱。试求：(1)此时管路中的流量及两槽液面的位差厶z;(2)若将阀门关小，使流量减为原来的一半，则读数R2 为多少mmHg?截止阀的阻力系数变为多少？已知流体在管内呈湍流流动，管路摩擦因数取入=0.026。汞的密度为13600kg/ m 3 。图见文件 2004243780.doc2、现采用一套管式换热器冷凝 2000kg/h某蒸汽，冷凝温度为110C 的某蒸汽气化潜热为500kJ

16、/kg,其冷凝传热膜系数为5600W/(m2C )。 冷却水以20C及5000kg/h的流量进入套管内管(内管尺寸为 57X3.5mm)。水的物性可取为：密度为995kg/m3,比热为4.174J/(kg K), 导热系数为0.62W/(m K)，粘度为8X 10-4Pas,忽略管壁及垢层 的热阻，且不计热损失。求：(1) 冷却水的出口温度及套管管长；(2) 由于气候变热，冷却水进口温度升至30 C，在水流量不变情况下，该冷凝器的蒸汽冷凝量为多少。3、在常压连续精馏塔中分离苯一甲苯混合液体，每小时送入塔内 100kmol 的混合液体，进料为泡点下的饱和液体，塔顶用饱和液体回 流，塔底用间接蒸汽

17、加热。已知精馏段和提馏段操作线方程分别为y=0.714x+0.271 和 y=1.26x-0.0195,试求：(1)操作回流比；(2)塔顶和塔底的产品组成；(3)进料组成；(4)精馏段和提馏段上升的蒸汽量分别为多少kmol/h。4、在一逆流操作的吸收塔中， 吸收混合气体 (氨与空气 )中的氨。 单位 塔截面上的混合气体流率为 0.036kmol/(m2s)，含氨2% (体积)，新 鲜吸收剂为含氨 0.0003(mol 分率)的水溶液，从塔顶加入。要求氨的 回收率不低于 90%，设计采用液气比为最小液气比的1.3 倍。氨 -水-空气物系的相平衡关系为丫=1.2x。已知气相总传系数Kya为0.0483kmol/ (m3s )，过程为气膜控制。 试求：(1) 所需塔高 Z：(2) 若采用部分吸收剂再循环从塔顶加入， 新鲜吸收