食品工程原理試題思考題與習(xí)題與答案

1、專業(yè).專注思考題與習(xí)題緒論、填空1同一臺(tái)設(shè)備的設(shè)計(jì)可能有多種方案，通常要用（）來(lái)確定最終的方案。2單元操作中常用的五個(gè)基本概念包括（）、（）、（）、（）和（ ）。3奶粉的生產(chǎn)主要包括 （）、（）、（）、（）、（）等單元操作。二、簡(jiǎn)答1什么是單元操作？食品加工中常用的單元操作有哪些？2三傳理論”是指什么？與單元操作有什么關(guān)系？3如何理解單元操作中常用的五個(gè)基本概念？4舉例說(shuō)明三傳理論在實(shí)際工作中的應(yīng)用。5簡(jiǎn)述食品工程原理在食品工業(yè)中的作用、地位。三、計(jì)算1將5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，試計(jì)算溶液的濃度，分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)、摩爾分?jǐn)?shù)、摩爾濃度表示。已知20 %蔗糖溶液的密度為1070kg/m 3

2、 2在含鹽黃油生產(chǎn)過(guò)程中，將60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的食鹽溶液添加到黃油中。最終產(chǎn)品的水分含量為15.8%,含鹽量1.4%,試計(jì)算原料黃油中含水量。3將固形物含量為 7.08%的鮮橘汁引入真空蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮，得固形物含量為 58%得濃橘汁。若鮮橘汁進(jìn)料流量為1000kg/h，計(jì)算生產(chǎn)濃橘汁和蒸出水的量4在空氣預(yù)熱器中用蒸氣將流量1000kg/h , 30 c的空氣預(yù)熱至 66 C,所用加熱蒸氣溫度143.4 C,離開預(yù)熱器的溫度為 138.8 Co求蒸氣消耗量。5在碳酸飲料的生產(chǎn)過(guò)程中，已知在0c和1atm下，1體積的水可以溶解 3體積的二氧化 碳。試計(jì)算該飲料中CO2的（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（2）摩爾分

3、數(shù)。忽略CO2和水以外的任何組分。6采用發(fā)酵罐連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)酵母 。20m 3發(fā)酵灌內(nèi)發(fā)酵液流體發(fā)酵時(shí)間為 16h。初始接種物 中含有1.2%的酵母細(xì)胞，將其稀釋成2%菌懸液接種到發(fā)酵灌中。在發(fā)酵罐內(nèi)，酵母以每2.9h增長(zhǎng)一倍的生長(zhǎng)速度穩(wěn)定增長(zhǎng)。從發(fā)酵罐中流出的發(fā)酵液進(jìn)入連續(xù)離心分離器中，生產(chǎn)出來(lái)的酵母懸浮液含有7%的酵母，占發(fā)酵液中總酵母的97%。試計(jì)算從離心機(jī)中分離出來(lái)的酵母懸浮液的流量F以及殘留發(fā)酵液的流量 W（假設(shè)發(fā)酵液的密度為1000kg/m 3）。word完美格式第一章流體流動(dòng)一、名詞解釋1流體的黏性2牛頓流體3流體的穩(wěn)定流動(dòng)4層流邊界層二、填空1通常把（）流體稱為理想流體。2牛頓黏

4、性定律表明，兩流體層之間單位面積的（）與垂直于流動(dòng)方向的（）成正比。3流體在管道中的流動(dòng)狀態(tài)可分為（）和（）兩種類型。4在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，流體流動(dòng)類型不穩(wěn)定，可能是（），也可能是（），兩者交替出現(xiàn)，與（） 情況有關(guān)。5流體的流動(dòng)狀態(tài)可用（）數(shù)來(lái)判斷。當(dāng)其 （）時(shí)為（）； （）時(shí)為（）。6流體在管道中的流動(dòng)阻力可分為（）和（）兩類。7當(dāng)流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管中心流速最大，滯流時(shí)的平均速度與管中心的最大流速的關(guān)系為（）。8根據(jù)雷諾數(shù)的不同，摩擦系數(shù)-雷諾數(shù)圖可以分為（）、（）、（）和（）四個(gè)區(qū)域。9管路系統(tǒng)主要由（），（）和（）等組成。10局部阻力有（）和（）兩種計(jì)算方法。三、選擇1 液體的黏性隨溫度升

5、高而（a ）,氣體的黏性隨溫度升高而 （）。專業(yè).專注A.升高，降低；B.升高，升高；C.降低，升高2 砂糖溶液的黏度隨溫度升高而（a ）。A.增大；B.減小；C.不變3層流時(shí)流體在圓管內(nèi)白速度分布規(guī)律為（a ）形式。A.二次曲線；B.直線；C.指數(shù)四、簡(jiǎn)答1推導(dǎo)理想流體的柏努利方程。2舉例說(shuō)明理想流體柏努利方程中三種能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。3簡(jiǎn)述流體流動(dòng)狀態(tài)的判斷方法及影響因素。4如何用實(shí)驗(yàn)方法判斷流體的流型？5說(shuō)明管壁的粗糙度對(duì)流體流動(dòng)阻力的影響。五、計(jì)算1某真空濃縮器上真空表的讀數(shù)為15.5 x 31（Pa,設(shè)備安裝地的大氣壓強(qiáng)為90.8 x 31（Pa,試求真空濃縮器內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)。2 一敞口儲(chǔ)

6、槽內(nèi)貯存有椰子油，其密度為910kg/m 3,已知：乙=0.6m , Z2=1.8m ;槽側(cè)壁安裝的測(cè)壓管上段液體是水，測(cè)壓管開口通大氣。求槽內(nèi)油面的位置高度 h 。word完美格式習(xí)題2附圖專業(yè).專注3某設(shè)備進(jìn)、出口的表壓強(qiáng)分別為 13 kPa和160 kPa ,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3 kPa ,求該設(shè) 備進(jìn)、出口的壓強(qiáng)差。4用一串聯(lián)U形管壓差計(jì)測(cè)量水蒸氣鍋爐水面上的蒸氣壓pv , U形管壓差計(jì)指示液均為水銀，連接兩U形管壓差計(jì)的倒 U形管內(nèi)充滿水，已知從右至左四個(gè)水銀面與基準(zhǔn)水平面的 垂直距離分別為 h1=2.2m、h2=1m、h3=2.3m、h4=1.3m 。鍋爐水面與基準(zhǔn)水平面的垂直

7、距離為h5=3m 。求水蒸氣鍋爐水面上方的蒸氣壓Pv。習(xí)題4附圖5試管內(nèi)盛有10cm高的水銀，再于其上加入 6cm高的水。水銀密度為13560 kg/m 3,溫word完美格式度為20 C,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01kPa。求試管底部的壓強(qiáng)6在壓縮空氣輸送管道的水平段裝設(shè)一水封設(shè)備如圖,其垂直細(xì)支管（水封管）用以排除輸送管道內(nèi)的少量積水。已知壓縮空氣壓強(qiáng)為50 kPa （表壓）。試確定水封管至少應(yīng)插入水面下的最小深度ho習(xí)題6附圖習(xí)題7附圖7貯油槽中盛有密度為960 kg/m 3的食用油，油面高于槽底9.6 m ,油面上方通大氣，槽側(cè)壁下部開有一個(gè)直徑為500 mm的圓孔蓋，其中心離槽底 600 mm

8、 。求作用于孔蓋上的力。8如本題圖所示，用套管式熱交換器加熱通過(guò)內(nèi)管的果汁，已知內(nèi)管為 33.mm x 3.2mm ,外管為 6mm x 3.mm的焊接鋼管。果汁密度為1060 kg/m 3,流量 為6000 kg/h；加熱媒質(zhì)為115c的飽和水蒸氣在外環(huán)隙間流動(dòng)，其密度為0.9635 kg/m 3,流量為120 kg/h 。求果汁和飽和水蒸氣的平均流速。個(gè)果汁 .T:-個(gè)飽和水蒸汽習(xí)題8附圖9水流經(jīng)一文丘里管如本題圖示，截面1處的管內(nèi)徑為0.1 m ,流速為0.5 m/s ,其壓強(qiáng)所產(chǎn)生的水柱高為1m；截面2處的管內(nèi)徑為0.05 m。忽略水由1截面到2截面流動(dòng)過(guò)程的能量損失，求1、2兩截面產(chǎn)

9、生的水柱高差h為多少米？12習(xí)題9附圖10某植物油流過(guò)一水平漸縮管段 ，管大頭內(nèi)徑為 20mm，小頭內(nèi)徑為12mm ,現(xiàn)測(cè)得這 兩截面間的壓強(qiáng)差為 1000Pa,該植物油的密度為 950kg/m 3,不計(jì)流動(dòng)損失。求每小時(shí)油 的質(zhì)量流量。11從高位槽向塔內(nèi)加料。高位槽和塔內(nèi)的壓力均為大氣壓。要求料液在管內(nèi)以1.5 m/s的速度流動(dòng)。設(shè)料液在管內(nèi)壓頭損失為2.2 m （不包括出口壓頭損失）。高位槽的液面應(yīng)該比塔入口處高出多少米？12 20水在50 mm 內(nèi)徑的直管中以3.6 m/s的流速流動(dòng)，試判斷其流動(dòng)類型。13 37 c下血液的運(yùn)動(dòng)黏度是水的5倍。現(xiàn)欲用水在內(nèi)徑為1 cm的管道中模擬血液在內(nèi)

10、徑為5mm的血管中以15cm/s流動(dòng)過(guò)程的血流動(dòng)力學(xué)情況 ，實(shí)驗(yàn)水流速度應(yīng)取為多少 ？14果汁在內(nèi)徑為di的管路中作穩(wěn)定流動(dòng)，平均流速為Ui,若將管徑增加一倍，體積流量和其他條件均不變，求平均流速為原來(lái)的多少倍 ？15如本題圖示，將離心泵安裝在高于井內(nèi)水面5米的地面上，輸水量為50m3/h,吸水管采用114X4mni的電焊鋼管，包括管路入口阻力在內(nèi)的吸水管路上總能量損失為匯hf = 5 J/kg,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為 京.0133X 105 Pa 。求該泵吸入口處的真空度習(xí)題16附習(xí)題17附圖16用泵輸送某植物油,管道水平安裝，其內(nèi)徑等于10mm ,流量為0.576 m3/h ,油的粘30米的另一端

11、之間的壓度為50黏度0-3 Pas,密度為950kg/m 3。試求從管道一端至相距 專業(yè).專注力降。17用離心泵將某水溶液由槽 A輸送至高位槽 B，兩槽液面維持恒定并敞開通大氣 ，其間垂 直距離為20 m 。已知溶液密度為1200 kg/m 3 ,溶液輸送量為每小時(shí) 30 m 3 ,管路系統(tǒng)各 種流動(dòng)阻力之和 Ehf = 36 J/kg ,該泵的效率為0.65。求泵的軸功率。18某飲料廠果汁在管中以層流流動(dòng)，如果流量保持不變 ，問(wèn)：（1）管長(zhǎng)增加一倍；（2）管徑增加一倍；（3）果汁溫度升高使黏度變?yōu)樵ざ?/2 （設(shè)密度變化極?。?。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明三種情況下摩擦阻力的變化情況。19 植物油在圓形

12、直管內(nèi)作滯流流動(dòng)，若流量、管長(zhǎng)、液體物性參數(shù)和流動(dòng)類型均不變，只將管徑減至原來(lái)的2/5 ,由流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來(lái)的多少倍？20用泵將密度為930 kg/m 3、黏度為4黏度mPa s的某植物油送至貯槽，管路未裝流量 計(jì)，但已知A、B兩處壓力表的讀數(shù)分別為 Pa=1.2 MPa , pb=1.12 MPa ,兩點(diǎn)間的直管長(zhǎng) 度為25m ,用管直徑為 89X3.5mm的無(wú)縫鋼管，其間還有3個(gè)90。的彎頭。試估算該管 路油的流量。21用一臺(tái)軸功率為7.5kw的庫(kù)存離心泵將溶液從貯槽送至表壓為0.2 x 50a的密閉高位槽（見右圖），溶液密度為1150kg/m 3、黏度為1.2 x -3Pa

13、 -啃子直徑為 108 X 4 mm直管長(zhǎng)度為70 m、各種管件的當(dāng)量長(zhǎng)度之和為 100 m （不包括進(jìn)口和出口的阻力），直管阻力 系數(shù)為 0.026。輸送量為 50m 3/h,兩槽液面恒定，其間垂直距離為 20m。泵的效率為 65% 一試從功率角度考慮核算該泵能否完成任務(wù)。n a個(gè)甲2 不一不 1 bV1.6mA Ii word完美格式習(xí)題20附圖6m20 m1由小l-l-.習(xí)題21附圖習(xí)題23附圖專業(yè).專注22 一臺(tái)效率為0.65的離心泵將果汁由開口貯槽輸送至蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮。已知果汁密度為1030 kg/m 3,黏度為1.2 x tPa 十發(fā)器液面上蒸發(fā)空間的真空表讀數(shù)為50 kPa，果汁

14、輸送量 為16 m3/h。進(jìn)蒸發(fā)器的水平管中心線高于開口貯槽 液面20 m ,管直徑 為57mm x 3mm的冷軋不銹鋼管，不包括管路進(jìn)、出口能量損失的直管及各管件當(dāng)量長(zhǎng)度 之和為50m，管壁絕對(duì)粗糙度為 0.02mm ,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為1X 10Pa。求泵的軸功率 Pz。23高位水槽底部接有一長(zhǎng)度為30m （包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）、內(nèi)徑為20mm 的鋼管，該管末端分接兩個(gè)處于同一水平面的支管，支管直徑與總管相同，各支管均裝有一相同的球閥（1=6.4）,因支管很短，除球閥的局部阻力外，其他阻力可以忽略。高位槽水位恒定，水面與支管出口的垂直距離為6m。試求開一個(gè)閥門和同時(shí)開兩個(gè)閥門管路系統(tǒng)的流量

15、。word完美格式、名詞解釋第二章流體輸送機(jī)械1 離心泵的氣蝕現(xiàn)象2 泵的工作點(diǎn)3 離心泵的安裝高度4 離心泵的切割定律和比例定律二、填空1 產(chǎn)品樣本上離心泵的性能曲線是在一定的線。2 離心泵的實(shí)際工作壓頭和流量不僅與（性曲線有關(guān)。3 離心泵壓頭的大小取決于（卜（4 離心泵的工作點(diǎn)由5 為防止發(fā)生（等措施提高泵的安裝高度6 管路系統(tǒng)主要由（7 泵的內(nèi)部損失主要由()曲線和()現(xiàn)象O),()和(),(泵的安裝高度不能太高（）下，輸送（）的特性曲線有關(guān)）和（）。）曲線共同決定。,可采?。ǎ┑冉M成。）和（）時(shí)的性能曲,還與（）的特）引起。、選擇1離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指（）。A.功率最大時(shí)的揚(yáng)程B

16、.最大流量時(shí)的揚(yáng)程C.泵的最大揚(yáng)程D.效率最高時(shí)的揚(yáng)程),()2 一臺(tái)試驗(yàn)用離心泵，開動(dòng)不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表也逐漸降低為零，此時(shí)離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是（）A.忘了灌水B.吸入管路堵塞 C.壓出管路堵塞 D.吸入管路漏氣3 兩臺(tái)相同的泵串聯(lián)工作時(shí)，其壓頭（）一臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的兩倍。A. B. C.=4 正位移泵的流量與（）有關(guān)。A.泵的轉(zhuǎn)速與結(jié)構(gòu)B.管路阻力C.泵的壓頭5 離心泵的壓頭、流量均與流體的（）無(wú)關(guān)。A.黏度 B黏度密度C.溫度6 液體的黏性隨溫度升高而（），氣體的黏性隨溫度升高而（）。A.升高，降低 B.升高，升高 C.降低，升高7 余隙

17、系數(shù)越大，壓縮比越大，則容積系數(shù)（）。A.越小 B.越大 C.不變8 正位移泵的壓頭與（）有關(guān)。A.泵的轉(zhuǎn)速B.管路阻力C.流量四、簡(jiǎn)答1 離心泵發(fā)生氣蝕現(xiàn)象的原因是什么？危害是什么？應(yīng)如何防止？2 根據(jù)離心泵的特性曲線圖說(shuō)明用其出口閥門調(diào)節(jié)管路流量的原理。3 簡(jiǎn)述實(shí)際流體柏努利方程的物理意義。4 簡(jiǎn)述離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理。5 簡(jiǎn)述用旁路閥調(diào)節(jié)往復(fù)泵流量的原理。五、計(jì)算1 已知離心泵吸入管內(nèi)徑為 100mm ,吸入管路總壓頭損失為 12u2/2g （u為吸管內(nèi)水的 流速，m/s）,泵入口處真空表讀數(shù)為 45.33kPa。試求吸水管內(nèi)的流量 （m3/h）。已知水 的密度為103m 3/kg。2

18、 用泵將密度為1.15g/cm 3的鹽水，以0.0056m 3/min的流量由一敞口大原料貯槽送敞口高位槽中，管道出口比原料貯槽的液面高23m ,吸入管內(nèi)徑為 90mm,泵出口管內(nèi)徑為3 2.5mm。假如管路系統(tǒng)的摩擦損失為53.8J/kg ,泵的效率為 70% ,試計(jì)算泵的揚(yáng)程和功率。4 用泵將82.2勺熱水以0.379m 3/min的流量從一出口貯槽中吸上來(lái)，泵的入口管為內(nèi)徑50.8mm ,長(zhǎng)6.1m的40號(hào)鋼管，有三個(gè)彎頭。水從泵中流出來(lái)后經(jīng)過(guò)一長(zhǎng)61m ,內(nèi)徑5 0.8mm的帶兩個(gè)彎頭的管段后再排到大氣中，排出口比貯槽的液面高6.1m。（1）計(jì)算總摩擦損失；（2）計(jì)算泵所作的的功；3.

19、泵的有效功率。4用泵降體積流量為 0.5m 3/h的水以0.1m/s的速度從10m下的加熱罐中抽至水龍頭處。假如罐的壓力保持在 600kPa的表壓下，試求泵的能量。忽略管道阻力。第三章非均相物系的分離、名詞解釋1 非均相物系2 臨界粒徑3 重力沉降4 離心沉降5 沉降速度6 過(guò)濾速率二、填空1 濾餅過(guò)濾有（）和（）兩種典型的操作方式。在實(shí)際操作中常用（）的操作方式。2 沉降室應(yīng)做成（）形或在室內(nèi)設(shè)置（）。3 沉降室的生產(chǎn)能力與（）和（）有關(guān)。4 除塵系統(tǒng)可以由（）、（）和（）組成。5 在除塵系統(tǒng)中，含塵氣體可先在（）中除去較大塵粒，然后在（）中除去大部分塵粒。6 過(guò)濾有（）和（）兩種基本方式。

20、7 板框過(guò)濾機(jī)的工作過(guò)程主要有（），（）和（）等。8濾餅過(guò)濾開始后會(huì)迅速發(fā)生（）現(xiàn)象。在濾餅過(guò)濾中，真正起過(guò)濾作用的是（）。9濾餅阻力的大小主要取決于（過(guò)濾介質(zhì)）及其（）。10非均相物系的分離遵循（）的基本規(guī)律。三、選擇1 在相同條件下，板框過(guò)濾機(jī)的洗滌速率為終了過(guò)濾速率的（）。A.1/2 ; B.1/3 ; C.1/42 對(duì)于可壓縮性濾餅，其壓縮系數(shù)為（）。A.s=0 ; B.s13 過(guò)濾的推動(dòng)力為（）。A.濃度差；B.溫度差；C.壓力差4 一臺(tái)試驗(yàn)用離心泵，開動(dòng)不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表逐漸上升，此時(shí)離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是（）。A.忘了灌水；B.吸入

21、管路堵塞；C.壓出管路堵塞；D.吸入管路漏氣四、簡(jiǎn)答1 簡(jiǎn)述旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理。2 簡(jiǎn)述影響重力沉降的因素（以斯托克斯區(qū)為例）。3 設(shè)計(jì)一個(gè)含塵氣體的分離系統(tǒng)，并簡(jiǎn)述各個(gè)設(shè)備的作用。4 簡(jiǎn)述降塵室的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理。5 根據(jù)過(guò)濾基本方程，簡(jiǎn)述影響過(guò)濾的因素。6 簡(jiǎn)述板框壓濾機(jī)的工作過(guò)程。7 設(shè)洗水的粘度和溫度黏度液相同，試證明洗滌速率是最后過(guò)濾速率的1/4。8 簡(jiǎn)述先恒速后恒壓過(guò)濾的特點(diǎn)。9 簡(jiǎn)述用試驗(yàn)法求過(guò)濾常數(shù)的方法。五、計(jì)算1試計(jì)算直徑d 90 d m度ps為3000kg/m 3的固體顆粒分別在20c的空氣和水中的自由沉降速度。已知 20c時(shí)空氣的密度為1.205kg/m 3,黏度

22、為 1.81 x -5Pa?s,水的黏度為1.5 x 1（3Pa?So2某懸浮液中固相密度為2930kg/m 3,其濕餅密度為1930kg/m 3,懸浮液中固相顆粒的質(zhì)量分率為25g/升水。該懸浮液于400mm汞柱的真空度下用小型轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)做試驗(yàn)，測(cè)得過(guò)濾常數(shù) K=5.15X10-6m2/So現(xiàn)用一直徑為 1.75m ,長(zhǎng)0.98m 的轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)生 產(chǎn)。操作壓力于試驗(yàn)相同，轉(zhuǎn)速為1r/min ,浸沒(méi)角為125.5 ,濾布阻力可忽略，濾餅不可 壓縮。試求此過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力和濾餅的厚度。3已知含塵氣體中塵粒的密度為2000kg/m 3o氣體溫度為 375K ,黏度為 0.6cP,密度為0.

23、46kg/m 3o現(xiàn)用一標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器分離其中的塵粒，分離器的尺寸為 D=400mm ,h=D/2 , B=D/4。含塵氣體在進(jìn)入排氣管以前在分離器內(nèi)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)為N=5 ,氣體流量Q=1000m 3/h。試計(jì)算其臨界粒徑。4預(yù)用沉降室凈化溫度為20 C流量為250m 3/h的常壓空氣，空氣中所含灰塵的密度為1800kg/m 3,要求凈化后的空氣不含有直徑大于 10 pm的塵粒，試求所需凈化面積為多大 ？ 若沉降室低面的寬為2m,長(zhǎng)5m,室內(nèi)需要設(shè)多少塊隔板？已知20c時(shí)，空氣黏度為1.81 x-5Pa?s。5若分別采取下列各項(xiàng)措施，試分析真空轉(zhuǎn)筒過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力將如何變化。已知濾布阻力可以忽

24、略，濾餅不可壓縮。（1）轉(zhuǎn)筒尺寸按比例增大 1倍；（2）轉(zhuǎn)筒浸沒(méi)度增大1倍；（3）操作真空度增大1倍；4.轉(zhuǎn)速增大1倍。6用單碟片的碟式離心機(jī)澄清含有顆粒的黏性液體，顆粒密度為1461kg/m 3,溶液的密度為801kg/m 3,黏度為10P,離心機(jī)車t筒的2=0.02225m ,產(chǎn)0.00716m ,碟片的半錐角為 45 ,如果轉(zhuǎn)速為2300r/min ,流量為0.002832m 3/h。計(jì)算出口流體中最大顆粒的直徑 。第四章粉碎篩分混合乳化一、名詞解釋1粉碎2粒度3球形度4篩分5混合6均勻度7乳化8均質(zhì)二、填空1根據(jù)被粉碎物料和成品粒度的大小，粉碎被分為（）、（）、（）和（）四種。2物料粉

25、碎時(shí)所受到的作用力包括（）、（）和（）三種。3粉碎操作方法包括 （）、（）、（）和（）四種。4磨齒排列有四種方式，即（）、（）、（）和（）。5整個(gè)混合過(guò)程存在（）、（）和（）三種混合方式。6從結(jié)構(gòu)來(lái)看，槳葉有（）、（）、（）和（）四種形式。7固體混合機(jī)按照結(jié)構(gòu)可分為（）和（）兩種；按照操作方式可分為（）和（）。8乳化液形成的方法基本上可分為（）和（）兩種。9均質(zhì)機(jī)按其結(jié)構(gòu)及上作原理大致可分為（）、（）、（）。三、選擇1對(duì)于中粉碎，成品粒度范圍為（）。A. 5-50mmB. 5-10mmC. 100 mv 以下2對(duì)于立方體形顆粒，球形度也為（）。A.1B. 0.806C. 0.653當(dāng)乳化劑的親

26、水親油平衡值（HLB）（）時(shí)，此乳化劑為親水性乳化劑。A. 10B. t0,球壁的熱導(dǎo)率為九 試推導(dǎo)空心球壁的導(dǎo)熱關(guān)系式。9在預(yù)熱器內(nèi)將壓強(qiáng)為 101.3kPa的空氣從10 C加熱到50 C。預(yù)熱器由一束長(zhǎng)度為 1.5m , 直徑為(j)86mm x 1.5mm的錯(cuò)列直立鋼管所組成?？諝庠诠芡獯怪绷鬟^(guò)，沿流動(dòng)方向共有 15行，每行有管子20歹U,行間與列間管子的中心距為110mm?？諝馔ㄟ^(guò)管間最狹處的流速為8m/s。管內(nèi)有飽和蒸氣冷凝。試求管壁對(duì)空氣的平均對(duì)流傳熱系數(shù)。10在長(zhǎng)為3m,內(nèi)徑為53mm的管內(nèi)加熱香蕉漿。香蕉漿的質(zhì)量流速為172kg/ ( s為。若香蕉漿在定性溫度下的物性數(shù)據(jù)如下：

27、=890 黑10互Pa - S4=0.692w/m K; cp =3.865kJ/ ( kg c)。試求香蕉漿對(duì)管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)。11有一列管式換熱器，由38根(J)25mmx 2.5mm的無(wú)縫鋼管組成。果汁在管內(nèi)流動(dòng)，由 20 c被加熱至80 C,果汁的流量為8.32kg/s 。外殼中通入水蒸氣進(jìn)行加熱。試求管壁對(duì)果汁的傳熱系數(shù)。當(dāng)果汁的流量提高一倍時(shí)，傳熱系數(shù)有何變化。12熱空氣在冷卻管管外流過(guò) ，2=90W/(m 2 學(xué) 冷卻水在管內(nèi)流過(guò)，1=1000W/( m2 Q 。冷卻 管外徑 do=16mm ,壁厚 b=1.5mm ,管壁的 Q40W/(m2 )。試求：總傳熱系數(shù)Ko；管外對(duì)流

28、傳熱系數(shù)2增加一倍，總傳熱系數(shù)有何變化？管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)1增加一倍，總傳熱系數(shù)有何變化？13有一套管換熱器，內(nèi)管為 625mm x 1mm,外管為(J)38mm x 1.5mm。冷水在環(huán)隙內(nèi)流過(guò)，用以冷卻內(nèi)管中的高溫氣體 ，水的流速為0.3m/s ,水的入口溫度為20C,出口溫度為 40 Co試求環(huán)隙內(nèi)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。14有一不銹鋼制造的套管換熱器，內(nèi)管直徑為()89mmX 3.5mm ,流量為2000kg/h的糖漿在內(nèi)管中從 80c冷卻到50Co冷卻水在環(huán)隙從 15c升到35Co糖漿的對(duì)流傳熱系數(shù) h=230W/ (m2K)水的對(duì)流傳熱系數(shù) c=290W/ (m2-K)忽略污垢熱阻。試求：

29、冷卻 水消耗量；并流和逆流操作時(shí)所需傳熱面積；如果逆流操作時(shí)所采用的傳熱面積與并流時(shí)的相同，計(jì)算冷卻水出口溫度與消耗量，假設(shè)總傳熱系數(shù)隨溫度的變化忽略不計(jì)。22某無(wú)相變的流體，通過(guò)內(nèi)徑為50mm的圓形直管時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)為120W/(m 2 .或流體的Re=2xi04o假如改用周長(zhǎng)與圓管相等，高與寬之比等于1 2的矩形管，而流體的流 速增加0.5倍，試問(wèn)對(duì)流傳熱系數(shù)有何變化？15某食品廠用冷水冷卻奶油。冷卻器為614mm x 8mm鋼管組成的排管，水平浸于一很大 的冷水槽中，冷水由槽下部進(jìn)入，上部溢出，通過(guò)槽的流速很小。設(shè)冷水的平均溫度為 42.5 C,鋼管外壁溫度為56 C,試求冷水的對(duì)流傳

30、熱系數(shù) 。16室內(nèi)有二根表面溫度相同的蒸氣管，由于自然對(duì)流兩管都向周圍空氣散失熱量。已知大管的直徑為小管直徑的 10倍，小管的(Gl Pr=108。兩水平管單位時(shí)間、單位面積的 熱損失的比值為多少？17飽和溫度為100 c的水蒸氣在長(zhǎng)3m、外徑為0.03m的單根黃銅管表面上冷凝 。銅管堅(jiān) 直放置，管外壁的溫度維持 96C,試求每小時(shí)冷凝的蒸氣量。若將管子水平放，冷凝的蒸 氣量又為多少？18有一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)中的單程逆流列管式換熱器，熱空氣在管程由120 c降至80 C,其對(duì)流傳熱系數(shù)1=50W/ (m2K)流程的冷卻水從15 c升至90 C,其對(duì)流傳熱系數(shù)2=2000W/(m2-K)管壁熱阻及污垢熱阻

31、皆可不計(jì)。當(dāng)冷卻水量增加一倍時(shí)，試求水和空氣的出口溫度t2和丁2,忽略流體物性參數(shù)隨溫度的變化；傳熱速率Q比原來(lái)增加了多少？19在一傳熱面積為15.8m2的逆流套管換熱器中，用熱油加熱冷水。熱油的流量為2.85kg/s ,進(jìn)口溫度為110 C；水的流量為0.667kg/s ,進(jìn)口溫度為35 Co熱油和水的平均 比熱容分別為1.9kJ/(kg 碉4.18 kJ /(kg - C)換熱器的總傳熱系數(shù)為320W/(m 2 箕式求水的出口溫度及傳熱量。20求直徑d=70mm、長(zhǎng)L=3m的鋼管(其表面溫度t1=227 C)的輻射熱損失。假定此管 被置于：(1)很大的紅磚里，磚壁溫度t2=27 C； (2

32、)截面為0.3m x 0.3m的穆槽里， t2=27 C,兩端面的輻射損失可以忽略不計(jì) 。21用175 c的熱油將300kg/h的果汁由25 c加熱至90 C,已知熱油的比熱容為2.61kJ/(kg C)其流量為360kg/h ,今有以下兩個(gè)換熱器，傳熱面積為0.8m2。換熱器1 : Ki=625 W/(m 2 買單殼程雙管程。換熱器2 : K2=500 W/(m 2 買單殼程單管程。為滿足所需的傳熱量應(yīng)選用那一個(gè)換熱器。22在一套管換熱器中，用冷卻水將1.25kg/s的蔗糖溶液由350K冷卻至300K,冷卻水在 (J)25mm X 2.mm的管內(nèi)中流動(dòng)，其進(jìn)出口溫度分別為 290K和320K

33、。已知水和蔗糖溶液的 對(duì)流傳熱系數(shù)分別為0.85 kW/(m 2 瞬口 2.7 kW/(m 2 買 又兩側(cè)污垢熱阻忽略不計(jì)，試求所需的管長(zhǎng)和冷卻水消耗量。23在一列管換熱器中，用初溫為30 c的水將橘汁由120 c冷卻到70 C,已知橘汁和水的 流量分別為 1X104 (kg/h )和 1.4 X 410kg/h )。比熱容分別為 0.52 ( kcal/kg和：0.46(kcal/kg C倭熱系數(shù) K=100 ( kcal/m 2 h 磁分別計(jì)算并流和逆流時(shí)換熱器所需的 傳熱面積。24在并流換熱器中，用水冷卻奶油。水的進(jìn)出口溫度分別為15 c和40 C,奶油的進(jìn)出口溫度分別為120c和100

34、C?，F(xiàn)因生產(chǎn)任務(wù)要求奶油的出口溫度降至80C,設(shè)奶油和水的流量、進(jìn)口溫度及物性均不變，若原換熱器的管長(zhǎng)為1m,試求將此換熱器的管長(zhǎng)增至多少米才能滿足要求？設(shè)換熱器的熱損失可忽略 。25 一傳熱面積為15m 2的列管換熱器，殼程用110c飽和水蒸氣將管程某溶液由20c加熱至80C,溶液的處理量為 2.5 X1(4kg/h ,比熱容為4kJ/ ( kg C)試求此操作條件下的總 傳熱系數(shù)。又該換熱器使用一年后，由于污垢熱阻增加，溶液出口溫度降至 72 C,若要出 口溫度仍為80C,加熱蒸氣溫度至少要多高 ？26用20.26kPa (表壓)的飽和水蒸氣將20 c的水預(yù)熱至 80 C,水在列管換熱器管

35、程以0.6m/s的流速流過(guò)，管子的尺寸為(f)25mm x 2.mm。水蒸氣冷凝的對(duì)流傳熱系數(shù)為104W/(m 2水側(cè)污垢熱阻為6X 1-4(m2 RW ,蒸氣側(cè)污垢熱阻和管壁熱阻可忽略不計(jì)，試求：(1)此換熱器的總傳熱系數(shù)；(2)設(shè)備操作一年后，由于水垢積累，換熱能力下降，出口溫度只能升至70 C,試求此時(shí)的總傳熱系數(shù)及水側(cè)的污垢熱阻。27今欲于下列換熱器中，將某種溶液從20 c加熱到50 Co加熱劑進(jìn)口溫度為100 C,出口溫度為60Co試求各種情況下的平均溫度差。(1)單殼程，雙管程(2)雙殼程，四管程28有一單殼程雙管程列管換熱器 ，管外用120 c飽和蒸氣加熱，干空氣以12m/s的流

36、速在 管內(nèi)流過(guò)，管徑為 ()38mm x 2.5mm 總管數(shù)為 200根，已知總傳熱系數(shù)為150 W/(m2 C),空氣進(jìn)口溫度為26 C,要求空氣出口溫度為 86 C,試求：(1)該換熱器的管長(zhǎng)應(yīng)多少 ？(2)若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長(zhǎng)均保持不變，而將管徑增大為 巾54 x 2mm,總管 數(shù)減少20%,此時(shí)的出口溫度為多少 ？(不計(jì)出口溫度變化對(duì)物性的影響，忽略熱損失)。第七章制冷與食品冷凍一、名詞解釋1制冷2單位制冷量3制冷劑4制冷劑循環(huán)量5制冷系數(shù)6干耗二、填空1（）是可以凍結(jié)成冰晶的水分，而（）與固形物結(jié)合在一起，冷凍時(shí)很難凍結(jié)成冰晶。2食品冷凍分為（）和（ ）兩種形式。其中（）可使

37、食品長(zhǎng)期貯藏。3水凍結(jié)成冰的一般過(guò)程是 （），而后由于體系達(dá)到了熱力學(xué)的 （）條件，水將在凍結(jié)溫度下形成冰晶體。4根據(jù)對(duì)冷凍介質(zhì)與食品接觸的基本方式，冷凍過(guò)程包含（）和（）兩個(gè)過(guò)程。5食品經(jīng)凍結(jié)后再解凍 ，其組織中的冰晶體將融化成水，它不易（），這部分水將（）。食品組織中水分重新分配的量越多，則（）。三、簡(jiǎn)答1常用的制冷方式有哪些 ？各有什么特點(diǎn)？2簡(jiǎn)述逆卡諾循環(huán)。3簡(jiǎn)述凍結(jié)過(guò)程中食品溫度的分布特點(diǎn)。4簡(jiǎn)述水與食品的凍結(jié)過(guò)程 。5分析凍結(jié)對(duì)食品品質(zhì)的影響。6分析比較食品凍結(jié)的方法 。7舉例說(shuō)明常見食品的凍結(jié)設(shè)備 四、計(jì)算1已知一食品的含水率為 78%,凍結(jié)后固體成分和冰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.22、

38、0.65,其密度分 別為1010、920,試估算該食品凍結(jié)后熱導(dǎo)率、比熱容和熱擴(kuò)散率的值。2已知某食品含水 82%,初始凍結(jié)點(diǎn)為1.2C,凍結(jié)完成時(shí)溫度為 10C,試估算該食品 中未凍結(jié)水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3某球狀食品的直徑為 0.05 m,密度為1030 kg/m 3,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.68。現(xiàn)需在隧道式 送風(fēng)凍結(jié)器中經(jīng)-23C的冷空氣凍結(jié)，食品開始凍結(jié)時(shí)的溫度已經(jīng)被冷卻至凍結(jié)點(diǎn)-1.8C,食品的融化熱為 220 kJ/kg ,凍結(jié)后食品的熱導(dǎo)率為 1.08 W/( m K),凍結(jié)時(shí)對(duì)流傳 熱系數(shù)為65 W/(m 2 K)o試分別計(jì)算將該食品凍結(jié)至平均溫度達(dá) 12 C時(shí)和中心溫度達(dá) 6c時(shí)的冷凍

39、時(shí)間。4 含水75%,長(zhǎng)、寬、厚分別為1m、0.5m、0.3m的牛肉塊狀食品在冷凍器中被 一30 C 的冷空氣凍結(jié)。表面對(duì)流傳熱系數(shù)為 40 W/(m2K),牛肉初始溫度為 1.8C,牛肉凍結(jié)后 的熱導(dǎo)率為1.5 W/( m K),密度980 kg/m 3,計(jì)算將牛肉凍結(jié)到 一10C時(shí)所需時(shí)間。5 5cm厚的牛肉胴體在 一30 C的冷凍間里被凍結(jié)。產(chǎn)品含水73%,密度970 ,凍牛肉熱導(dǎo) 率為1.1 W/(m-K),初始凍結(jié)點(diǎn)為1.75C,凍結(jié)前后的始差為 250 kJ/kg,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 為50 W/(m 2K),試用Plank方程式估計(jì)其凍結(jié)時(shí)間。6某冷凍食品加工廠需在16h內(nèi)凍結(jié)10t豬

40、肉半胴體。豬肉水分質(zhì)量分?jǐn)?shù) w = 0.72 ,初始凍結(jié)點(diǎn)溫度Tf =-1.9C,現(xiàn)要求在28 C的冷風(fēng)凍結(jié)裝置中凍結(jié)，試計(jì)算豬肉胴體從初始溫度為5 c開始，降溫至其中心溫度為 10C時(shí)所需的制冷量(kW)o第八章蒸發(fā)、名詞解釋1蒸發(fā) 2多效蒸發(fā) 3蒸發(fā)操作的有效溫差二、填空1 一定壓強(qiáng)下，溶液的沸點(diǎn)較純水（），兩者沸點(diǎn)之差，稱為溶液的（）。2濃縮是（）和（）均勻混合液的部分分離過(guò)程 。3要維持連續(xù)的蒸發(fā)過(guò)程，一方面要不斷地（）；另一方面還要不斷地（）。4蒸發(fā)過(guò)程中溫差損失主要由（）、（）和（）引起。5多效蒸發(fā)要求后效（）和（）小于前效的。6欲提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，必須設(shè)法提高其（）和（）。7

41、影響液柱沸點(diǎn)升高的因素主要有（）和（）。8由于（）和（），所以實(shí)際每蒸發(fā)1kg水要消耗1kg以上的蒸氣。9常用的多效蒸發(fā)流程有（）加料、（）加料、（）加料和（）加料。10在并流加料的多效蒸發(fā)中，蒸發(fā)室壓強(qiáng)逐效（），沸點(diǎn)逐效（），前效進(jìn)入后效時(shí)（），濃度（），傳熱系數(shù)（）。三、簡(jiǎn)答1試推導(dǎo)單效蒸發(fā)加熱蒸氣耗量的表達(dá)試。2多效蒸發(fā)的溫差分配的實(shí)質(zhì)是什么？通常應(yīng)考慮哪些原則？3設(shè)計(jì)并繪出牛奶濃縮系統(tǒng)的流程和主要設(shè)備，并說(shuō)明其特點(diǎn)和工作原理 。四、計(jì)算1在一薄膜蒸發(fā)器中，將含有12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）蕃茄汁的濃縮到 25%,蕃茄汁最高允 許溫度為57 C,這也就是濃縮液的溫度。料液在38 c進(jìn)入蒸發(fā)器，加熱用的是172.4kPa 的飽和蒸氣?？倐鳠嵯禂?shù)為3407W/（cm 2. g,傳熱面積為 4.6m2,估計(jì)原料液比熱容為3.98kJ/（kg ，忽略沸點(diǎn)升高。計(jì)算蕃茄汁進(jìn)入蒸發(fā)器的進(jìn)料速度。2在單效真空蒸發(fā)器中，將流率為10000kg/h的某水溶液從10%濃縮到50%。原料液溫度 為31 C,估計(jì)沸點(diǎn)升高為7C,蒸發(fā)室的絕對(duì)壓強(qiáng)為 20kPa,加熱蒸氣的絕對(duì)壓強(qiáng)為200kPa（絕壓），冷凝水出口溫度為79 Co已知總傳熱系數(shù)為 1000W/（m 2 ），熱損失可忽略。試估算加熱蒸氣耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。3在單效蒸發(fā)