《食品工程原理》期末考试复习题及参考答案

1、食品工程原理复习题（课程代码252403）一、填空题（本大题共15小题）1、计算管道流体局部阻力的方法有:, ,其相应的阻力计算公式为， 。2参考答案：阻力系数法 当虽长度法 Wf詁牛，Nf = -2、牛顿冷却定律的表达式为 ,对济?传勺系数的单位是参考答案：Q=A（T-t）W/m； K3、采用真空蒸发时，需要在冷凝器后安装真空装置，其作用是排除，以维持蒸发操作所要求的O参考答案：不凝气体真空度4、相对湿度4）值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当巾值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力；当 =0时。表示该空气为o参考答案：弱绝对干空气5、当地大气压为1.0 X IO5Pa , 一设备绝压为3.

2、0 X IO4Pa ,其表压为:真空度为.参考答案：7.0 IO4Pa7.0 IO4Pa6、圆管管内流体流动，流体最大流速位于。参考答案：管心线7、已知雷诺准数为IxlO5,管子相对粗糙度为0.005 ,则流动时的摩擦系数为O参考答案：0.0328、今选用一单级单吸离心泵，如所需流量为15m3h,扬程为29m,则所选离心泵型号为。参考答案：IS50-32-1609、传热基本方程式是,其中是传热推动力参考答案：Q=KAtmtm10、流体物性对对流传热的影响用表示。参考答案：Pr11、流量计的安装方向上，孔板流量计只能安装，转子流量计只能安装。参考答案：水平 垂直12、 当地大气压为1.0 IO5

3、Pa,-设备绝压为2.0XlO4Pa,貝表压为:真空度为O参考答案：8.0 IO4Pa8.0 XlO4Pa13、已知雷诺准数为l105,管子相对粗糙度为0.002 ,则流动时的摩擦系数为O参考答案：0.02514、流体流型对对流传热的影响用表示。参考答案：Re15、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为 :首先除去的水分为;不能用干燥方法除的水分为O参考答案：自由水分非结合水分平衡水分二、名词解释(本大题共12小题)1、非稳态流动参考答案：流体在各截面上的有关物理量如温度T、压力p、流速U等既随位置变 化，也随时间变化，即T,p,u = f(xyz 0),这样的流动称为非稳态流动

4、或不稳定流动。2、平均流速参考答案：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。3、普兰特准数Pr参考答案：Ir -丸，为无因次的数群，表示流体定压比热容、黏度和热导率等物理性质对对流传热的影响。4、干基含水量X参考答案:V _湿物料中水分质量 _ Ow=湿物料中绝干物料质量=G-Gq即湿物料中水分 质量与绝干物料的质量的比值，也即单位质量的绝干物料所含的水分量。5、离心分离因数KC参考答案：是指离心机产生的离心加速度与重力加速度之比。常速(KC3000), 高速(3000 KC 500000 )。6、单效真空蒸发参考答案：在真空条件下，使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，从而 使溶液

5、中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。蒸发过程中溶液沸腾产生的蒸汽不再利用 而直接冷凝排除，这样的蒸发称为单效真空蒸发。7、临界含水量XC参考答案：恒速干燥阶段与降速干燥阶段的转折点或分界点叫临界点，临界点所对 应的物料含水量称为临界含水量XCO8、湿空气露点Td参考答案：一左圧力下，将不饱和空气等湿降温至饱和，出现第一滴露珠时的温度。湿度H与露点的关系:1/79、稳态流动参考答案：流体在各截面上的有关物理量如温度T、圧力p.流速U等仅随位置变化，不随时间变化，即T,p,u = f（xyz）,这样的流动称为稳态流动或稳定流动。10、雷诺准数Re参考答案： =,为无因次的数群，是流体流动形态的判定依

6、据，Re反 映了流体流动中惯性力与黏军力的对比关系，标志着流体流动的湍动程度。Re2000 时，流动为层流，此区称为层流区：Re4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区； 2000Re89X4mm和4）57X3.5mm。 已知水的密度为1000 kgm3,体积流量为18m3h,试分别计算水在大管和小管中的（1） 质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。参考答案：解：作图（4）764 的管 1 其内径为 di= 89-2X4= Slmm 二 0. 081m则平均流速 UI =0. 97 m/s质量流量 qm =QV质量流速 G = UIP = 970 kg/m:. S573. 5 的管 2 其

7、内径为 d2 二 57-2X3.5 二 50mm = 0. 05m 则平均流速UI =2. 55 IIVzS质量流:qm =QV质量流速G = UIP= 2550 kgm S6. 套管式换热器中，热流体温度由进口 120C变为出口 7（C,冷流体由进口 20C 加热至出口 60C,试通过计算结果说明那种操作方式对传热有利。参考答案：解：作图（4）（1）并流操作： t 产TLt 产 120-20二 Io(TC1/7t2=-t2=70-60=10oC=IoO-IO=39rr A* I IOOIn10（2）逆流操作： t1=T1-t2=120-60=60oCt2=T2-t=70-20=50Cr250

8、 则伽=AL Ak =竺二兰=55C2 2根据计算结果，在操作条件相同的情况下，采用逆流操作会得到更大的传热温度差，对 传热有利。四、简答题（本大题共3小题）1、流体流动有几种类型，判断的依据是什么？参考答案：答案要点：湍流与层流两种流型判泄依据是雷诺准数，即 Re = dup当ReV 2000为层流区当Re 4000为湍流区当2000 Re 4000为过渡区。2、强化传热的主要措施有哪些？参考答案：答案要点：1. 增大传热平均温差2. 增大单位体积的传热面积3. 增大总传热系数K（1）增大流体流速（2）增大流体端动性（提高流体Re）（3）改变传热面形状和增加粗糙度。3、简述顺流加料多效蒸发操

9、作流程的优缺点？参考答案：答案要点：优点：在操作过程中，蒸发室的压强依效序递减，料液在效间流动不需用泵；料液的沸点依效序递降，使前效料进入后效时放出显热，供一部分水汽化，有自蒸发1/7现象产生，可以获得更多的二次蒸汽；料液的浓度依效序递增，髙浓度料液在低温下蒸发，对热敏性物料有利： 在最低温度下排岀浓缩液，降低了蒸发系统的热损失。缺点：沿料液流动方向浓度逐渐增髙，致使传热系数下降，在后二效中尤为严重。五、论述题（本大题共3小题）1、湿空气的湿球温度是如何形成的？参考答案：答案要点：在测左湿球温度时湿纱布中初始水温与空气相同，但由于不饱和空气与水分之间 存在湿度差，水分必然气化。化气所需的热量只能来至于水分本身，故水分温度下降。水温 降低后，与空气间出现温度差，从而空气中热量就会向水分传递。经过一段时间后，过程达 到稳左状态。由空气传递给水分的热量等于水分汽化所需的热疑，水温就维持不变。形成了 湿空气的湿球温度。2、降速干燥的机理与待点？参考答案：答案耍点：1. 汽化的是结合水，物料表面不能维持湿润；2. 水分汽化量减少，因此干燥速率降低：3. 物料表面的温度大