《食品工程原理》期末考試復習題及參考答案

1、食品工程原理復習題（課程代碼252403）一、填空題（本大題共15小題）1、計算管道流體局部阻力的方法有:, ,其相應的阻力計算公式為， 。2參考答案：阻力系數(shù)法 當雖長度法 Wf詁牛，Nf = -2、牛頓冷卻定律的表達式為 ,對濟?傳勺系數(shù)的單位是參考答案：Q=A（T-t）W/m； K3、采用真空蒸發(fā)時，需要在冷凝器后安裝真空裝置，其作用是排除，以維持蒸發(fā)操作所要求的O參考答案：不凝氣體真空度4、相對濕度4）值可以反映濕空氣吸收水汽能力的大小，當巾值大時，表示該濕空氣的吸收水汽的能力；當 =0時。表示該空氣為o參考答案：弱絕對干空氣5、當?shù)卮髿鈮簽?.0 X IO5Pa , 一設備絕壓為3.

2、0 X IO4Pa ,其表壓為:真空度為.參考答案：7.0 IO4Pa7.0 IO4Pa6、圓管管內(nèi)流體流動，流體最大流速位于。參考答案：管心線7、已知雷諾準數(shù)為IxlO5,管子相對粗糙度為0.005 ,則流動時的摩擦系數(shù)為O參考答案：0.0328、今選用一單級單吸離心泵，如所需流量為15m3h,揚程為29m,則所選離心泵型號為。參考答案：IS50-32-1609、傳熱基本方程式是,其中是傳熱推動力參考答案：Q=KAtmtm10、流體物性對對流傳熱的影響用表示。參考答案：Pr11、流量計的安裝方向上，孔板流量計只能安裝，轉(zhuǎn)子流量計只能安裝。參考答案：水平 垂直12、 當?shù)卮髿鈮簽?.0 IO5

3、Pa,-設備絕壓為2.0XlO4Pa,貝表壓為:真空度為O參考答案：8.0 IO4Pa8.0 XlO4Pa13、已知雷諾準數(shù)為l105,管子相對粗糙度為0.002 ,則流動時的摩擦系數(shù)為O參考答案：0.02514、流體流型對對流傳熱的影響用表示。參考答案：Re15、在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分為 :首先除去的水分為;不能用干燥方法除的水分為O參考答案：自由水分非結(jié)合水分平衡水分二、名詞解釋(本大題共12小題)1、非穩(wěn)態(tài)流動參考答案：流體在各截面上的有關物理量如溫度T、壓力p、流速U等既隨位置變 化，也隨時間變化，即T,p,u = f(xyz 0),這樣的流動稱為非穩(wěn)態(tài)流動

4、或不穩(wěn)定流動。2、平均流速參考答案：單位時間內(nèi)流體質(zhì)點在流動方向上所流經(jīng)的距離。3、普蘭特準數(shù)Pr參考答案：Ir -丸，為無因次的數(shù)群，表示流體定壓比熱容、黏度和熱導率等物理性質(zhì)對對流傳熱的影響。4、干基含水量X參考答案:V _濕物料中水分質(zhì)量 _ Ow=濕物料中絕干物料質(zhì)量=G-Gq即濕物料中水分 質(zhì)量與絕干物料的質(zhì)量的比值，也即單位質(zhì)量的絕干物料所含的水分量。5、離心分離因數(shù)KC參考答案：是指離心機產(chǎn)生的離心加速度與重力加速度之比。常速(KC3000), 高速(3000 KC 500000 )。6、單效真空蒸發(fā)參考答案：在真空條件下，使含有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸氣，從而 使溶液

5、中溶質(zhì)濃度提高的單元操作稱為蒸發(fā)。蒸發(fā)過程中溶液沸騰產(chǎn)生的蒸汽不再利用 而直接冷凝排除，這樣的蒸發(fā)稱為單效真空蒸發(fā)。7、臨界含水量XC參考答案：恒速干燥階段與降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點或分界點叫臨界點，臨界點所對 應的物料含水量稱為臨界含水量XCO8、濕空氣露點Td參考答案：一左圧力下，將不飽和空氣等濕降溫至飽和，出現(xiàn)第一滴露珠時的溫度。濕度H與露點的關系:1/79、穩(wěn)態(tài)流動參考答案：流體在各截面上的有關物理量如溫度T、圧力p.流速U等僅隨位置變化，不隨時間變化，即T,p,u = f（xyz）,這樣的流動稱為穩(wěn)態(tài)流動或穩(wěn)定流動。10、雷諾準數(shù)Re參考答案： =,為無因次的數(shù)群，是流體流動形態(tài)的判定依

6、據(jù)，Re反 映了流體流動中慣性力與黏軍力的對比關系，標志著流體流動的湍動程度。Re2000 時，流動為層流，此區(qū)稱為層流區(qū)：Re4000時，一般出現(xiàn)湍流，此區(qū)稱為湍流區(qū)； 2000Re89X4mm和4）57X3.5mm。 已知水的密度為1000 kgm3,體積流量為18m3h,試分別計算水在大管和小管中的（1） 質(zhì)量流量；（2）平均流速；（3）質(zhì)量流速。參考答案：解：作圖（4）764 的管 1 其內(nèi)徑為 di= 89-2X4= Slmm 二 0. 081m則平均流速 UI =0. 97 m/s質(zhì)量流量 qm =QV質(zhì)量流速 G = UIP = 970 kg/m:. S573. 5 的管 2 其

7、內(nèi)徑為 d2 二 57-2X3.5 二 50mm = 0. 05m 則平均流速UI =2. 55 IIVzS質(zhì)量流:qm =QV質(zhì)量流速G = UIP= 2550 kgm S6. 套管式換熱器中，熱流體溫度由進口 120C變?yōu)槌隹?7（C,冷流體由進口 20C 加熱至出口 60C,試通過計算結(jié)果說明那種操作方式對傳熱有利。參考答案：解：作圖（4）（1）并流操作： t 產(chǎn)TLt 產(chǎn) 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、 則伽=AL Ak =竺二蘭=55C2 2根據(jù)計算結(jié)果，在操作條件相同的情況下，采用逆流操作會得到更大的傳熱溫度差，對 傳熱有利。四、簡答題（本大題共3小題）1、流體流動有幾種類型，判斷的依據(jù)是什么？參考答案：答案要點：湍流與層流兩種流型判泄依據(jù)是雷諾準數(shù)，即 Re = dup當ReV 2000為層流區(qū)當Re 4000為湍流區(qū)當2000 Re 4000為過渡區(qū)。2、強化傳熱的主要措施有哪些？參考答案：答案要點：1. 增大傳熱平均溫差2. 增大單位體積的傳熱面積3. 增大總傳熱系數(shù)K（1）增大流體流速（2）增大流體端動性（提高流體Re）（3）改變傳熱面形狀和增加粗糙度。3、簡述順流加料多效蒸發(fā)操

9、作流程的優(yōu)缺點？參考答案：答案要點：優(yōu)點：在操作過程中，蒸發(fā)室的壓強依效序遞減，料液在效間流動不需用泵；料液的沸點依效序遞降，使前效料進入后效時放出顯熱，供一部分水汽化，有自蒸發(fā)1/7現(xiàn)象產(chǎn)生，可以獲得更多的二次蒸汽；料液的濃度依效序遞增，髙濃度料液在低溫下蒸發(fā)，對熱敏性物料有利： 在最低溫度下排岀濃縮液，降低了蒸發(fā)系統(tǒng)的熱損失。缺點：沿料液流動方向濃度逐漸增髙，致使傳熱系數(shù)下降，在后二效中尤為嚴重。五、論述題（本大題共3小題）1、濕空氣的濕球溫度是如何形成的？參考答案：答案要點：在測左濕球溫度時濕紗布中初始水溫與空氣相同，但由于不飽和空氣與水分之間 存在濕度差，水分必然氣化。化氣所需的熱量只能來至于水分本身，故水分溫度下降。水溫 降低后，與空氣間出現(xiàn)溫度差，從而空氣中熱量就會向水分傳遞。經(jīng)過一段時間后，過程達 到穩(wěn)左狀態(tài)。由空氣傳遞給水分的熱量等于水分汽化所需的熱疑，水溫就維持不變。形成了 濕空氣的濕球溫度。2、降速干燥的機理與待點？參考答案：答案耍點：1. 汽化的是結(jié)合水，物料表面不能維持濕潤；2. 水分汽化量減少，因此干燥速率降低：3. 物料表面的溫度大