西北民族大学,《食工原理》期末复习大题.pdf

用泵将贮液池中常温下的水送至吸收塔顶部，贮液 池水面维持恒定，各部分的相对位置如本题附图所示。 输水管的直径为 763mm，排水管出口喷头连接处的压 强为 6.15104Pa(表压)，送水量为 34.5m3/h，水流经全部 管道（不包括喷头）的能量损失为 160J/kg，试求泵的有 效功率和轴功率。若泵的效率为 0.75。 有一单程热交换过程，并流操作，已知热流体进口温度为 110 ，流量为 6000kg/h，热容 4.0kJ/ （kg） ，冷流体进口、出口温度分别为 20和 68，流量为 5000kg/h，热容 3.5kJ/（kg） ， 不计算热损失，求传热面积 S，已知 K=750w/K. 在干燥器中干燥某湿物料。已知进干燥器的湿物料量为 0.278kg/s，经干燥后物料的含水量由 40%降至 5%（均为湿基） ，湿空气的温度为 20，湿度为 0.0062kg/（kg 绝干气） ，经预热后进入干 燥器，离开干燥器时废气为 40，湿度为 0.0335kg/（kg 绝干气） 。试求：蒸发水分量，kg/h； 所需新鲜空气用量，kg/h。 用套管换热器将果汁由 80冷却到 20，果汁的比热 3817J/(kgK) ，流量为 150kg/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 6和 16。若传热系数为 350 W/(m 2K)，计 算换热器面积和冷却水用量。 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为 26m 3/h 时，泵出口压强表读数为 0.152MPa，泵入口 处真空表读数为 24.66kPa，轴功率为 2.45kW，转数为 2900r/min，真空表与压强表两侧压间的垂直 距离为 0.4m。泵的进出口管径相等，两侧压口间管路的流动阻力忽略不计。试计算该泵的效率，并 列出该效率下泵的性能。 用刮板式换热器冷却某种溶液，该溶液质量流量为 50kg/h，比热容为 3817J/(kg) ，入口温 度 80， 出口温度 20。 套管环隙逆流通冷水， 入口温度 10， 出口温度 17， 水的比热容为 4.186 kJ/(kg)。传热总系数 K 为 568 W/(m 2)。试求：1需要冷水流量，kg/h；2换热对数平均温 差及换热面积 S。 在连续干燥器中，用热空气作干燥介质对物料进行干燥，湿物料的处理量为 1500kg/h， 进、出 干燥的湿基含水量分别为 0.12 及 0.02；空气进、出干燥器的湿度分别为 0.01 及 0.028。忽略物料 损失，试求水分蒸发量；单位空气消耗量及新鲜空气消耗量；干燥产品量。 有一单程热交换过程，并流操作，已知热流体进口温度为 110 ，流量为 6000kg/h，热容 4.0kJ/kg，冷流体进口、出口温度分别为 20和 68，流量为 5000kg/h，热容 3.5kJ/kg，不 计算热损失，求传热面积 S，已知 K=750w/K. 如图所示，密度为 850 3 /mkg的料液从高位槽送入塔中。 高位槽液面维持恒定，塔内表压强为 9.80710 3Pa，进料量为 5hm / 3 。连接管为38mm2.5mm 的钢管，料液在连接内流 动时的能量损失为 30J/kg（不包括出口的能量损失） 。问高位 槽内的液面应比塔的进料口高出多少米？ - 用套管换热器将果汁由 80冷却到 20，果汁的比热容为 3817J/(kgK) ，流量为 150kg/h。 冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分布为 6和 16。若传热系数为 350 W/(m 2K)， 计算换热器面积和冷却水用量。 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为 26m 3/h 时，泵出口压强表读数为 0.152MPa，泵入口 处真空表读数为 24.66kPa，轴功率为 2.45kW，转数为 2900r/min，真空表与压强表两侧压间的垂直 距离为 0.4m。泵的进出口管径相等，两侧压口间管路的流动阻力忽略不计。试计算该泵的效率，并 列出该效率下泵的性能。 用刮板式换热器冷却苹果酱，苹果酱质量流量为 50kg/h，比热容为 3817J/(kg) ，入口温度 80，出口温度 20。套管环隙逆流通冷水，入口温度 10，出口温度 17，水的比热容为 4.186 kJ/(kg)。传热总系数 K 为 568 W/(m 2)。试求：1需要冷水流量，kg/h；2换热对数平均温 差及换热面积 S。 在连续干燥器中，用热空气作干燥介质对物料进行干燥，湿物料的处理量为 1500kg/h， 进、出 干燥的湿基含水量分别为 0.12 及 0.02；空气进、出干燥器的湿度分别为 0.01 及 0.028。忽略物料 损失，试求水分蒸发量；单位空气消耗量及新鲜空气消耗量；干燥产品量。 某生产过程中需用冷却水将油从 105冷却至 70。已知油的流量为 6000kg/h，水的初温为 22，流量为 2000kg/h。现有一传热面积为 10m 2的套管式换热器，问在下列流动型式下，换热器能 否满足要求：两种流体呈逆流流动。 设换热器的总传热系数为 300W/（m 2） ；油的平均比热容为 1.9kJ/（kg） ；水的平均比热 容为 4.17 kJ/（kg） 。热损失可忽略。 用轴功率为 0.55kW 的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为 90 kPa 的密闭高位槽中。已 知液体的流量为 4 m3/h，密度为 1200 kg/m3、粘度为 3 1096. 0 Pas ；输送管路的内径为 32 mm， 管路总长度为 50 m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差 15 m。试计算该 离心泵的效率。 在连续干燥器中，用热空气作干燥介质对物料进行干燥，湿物料的处理量为 1500kg/h， 进、出 干燥的湿基含水量分别为 0.12 及 0.02；空气进、出干燥器的湿度分别为 0.01 及 0.028。忽略物料 损失，试求水分蒸发量；单位空气消耗量及新鲜空气消耗量；干燥产品量。 用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部，水面维持恒定，各部 分相对位置如图所示。输水管为763mm 钢管，排水管出口与 喷头连接处的压强为 6.15104Pa（表压） ，送水量为 34.5m3/h， 水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为 160J/kg。水的密 度取 1000kg/m3。 求： （1）水在管内的流速（2）泵的有效功率（kw） 某板框式压滤机的过滤面积为 0.2m2，在压差 1.5patm 下以恒压操作过滤一种悬浮液，2 小时 后得滤液 4m3,介质阻力可略，滤饼不可压缩，求：若过滤面积加倍，其他情况不变，可得多少滤 液？若在原压差下过滤 2 小时后用 0.5m3 的水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？ 有一单程列管式换热器，传热面积为 4 m2，由25mm2.5mm 的管子组成，用初温为 25 的水将机 油由 200 冷却至 100 ， 水走管内， 油走管间。 已知水和机油的质量流量分别为 1200 kg/h， 和 1400 kg/h，其比热容分别为 4.2 kJ/(kg)和 2.0 kJ/(kg )，水侧和油侧的对流传热系数分别为 1800 W/(m2)和 200 W/(m2)，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻，忽略热损失，校核该换热器 是否合用？ 20的水以 2.5 m/s 的平均流速流经38 mm2.5 mm 的水 平管，此管以锥形管与另一53 mm3 mm 的水平管相连。 如本题附图所示，在锥形管两侧 A、B 处各插入一垂直玻璃 管以观察两截面的压力。若水流经 A、B 两截面间的能量损 失为 1.5 J/kg，求两玻璃管的水面差（以 mm 计） 。 某板框式压滤机，在表压为 2101.33103pa 下以恒压操作方式过滤某悬浮液，2 小时后得滤液 10m3；过滤介质阻力可略，求若操作时间缩短为 1 小时，其他情况不变，可得多少滤液？ 若表 压加倍，滤饼不可压缩，2 小时可得多少滤液？ 某列管式换热器由多根252.5mm 的钢管所组成。某液体走管内，由 20加热到 55，其流量为 15 吨/时，流速为 0.5m/s，比热容为 1.76KJ/（Kg） ，密度为 858 Kg/m3。加热剂为 130的饱和水 蒸汽， 在管外冷凝。 已知基于外表面积的总传热系数 K0为 774K/ （m2） 。 求此换热器所需管数 n。 单管长度 L 如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面 7 m，水从 108 mm4 mm 的管道中流出， 管路出口高于地面 1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按hf=5.5u2计算，其 中 u 为水在管内的平均流速（m/s） 。设流动为稳态，试 计算 （1） A-A截面处水的平均流速；（2） 水的流量 （m3/h） 。 为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积 A=2.8m2，甲苯的流量 W=2000kg/h，由 80冷却到 40，甲苯的平均比热为 1.84kJ/（kg.K） 。冷却水从 20升高到 30， 两流体呈逆流流动，求：所测得的传热系数 K 为多少？若水的比热为 4.18kJ/(kg.k),问水的流量为 多少？ 某板框式压滤机的过滤面积为 0.2m2，在压差1.5patm 下以恒压操作过滤一种悬浮液，2 小时 后得滤液 4m3，介质阻力可略，滤饼不可压缩，求：若过滤面积加倍，其他情况不变，可得多少滤 液？若在原压差下过滤 2 小时后用 0.5m3的水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？ 有一单程列管式换热器，传热面积为 4 m2，由25mm2.5mm 的管子组成，用初温为 25 的水将机 油由 200 冷却至 100 ， 水走管内， 油走管间。 已知水和机油的质量流量分别为 1200 kg/h， 和 1400 kg/h，其比热容分别为 4.2 kJ/(kg)和 2.0 kJ/(kg )，水侧和油侧的对流传热系数分别为 1800 W/(m2)和 200 W/(m2)，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻，忽略热损失，校核该换热器 是否合用？ 用离心泵将贮水池中的水送到高位槽中水池液面与高位槽液面间的垂直距 离为35m， 定态流动。 输水管直径为1654.5mm， 管路中直管总长为1300m， 所有局部阻力的当量长度为 50m。 若泵的流量为 100m3/h， 泵的效率为 65%， 摩擦系数可取为 0.02，水的密度取 1000kg/m3。求：泵的轴功率 N（kw） 。 拟在 9.81103Pa 的恒定压强差下过滤悬浮液。滤饼为不可压缩，其比阻 r 为 1.3310101/m2，滤饼体 积与滤液体积之比v为 0.333m3/m3，滤液的粘度为 1.010-3Pa.S；且过滤介质阻力可略，求： （1）每 平方米过滤面积上获得 1.5m3滤液所需的过滤时间， （2）若将此过滤时间延长一倍可以再获得多少 滤液？ 在一台套管式换热器中，用热水加热冷水。热水流量为 2000hKg /，进口温度为 80，冷水流量 为 3000hKg /,进口 温度 为 10，热 损失 可略，且热水和冷水的比热容相等，都取为 4.187/ KgKJ。求（1）若要求将冷水加热到 30，此时并流和逆流的平均温度差 m t。 （2） 若要将冷水加入到 40，采用并流能否完成任务？（计算后说明） 在 某 特 定 管 路 系 统 中 ， 用 离 心 泵 输 送 清 水 。 当 泵 的 出 口 阀 全 开 时 ， 管 路 特 性 方 程 为 2 5 103 . 118 e QHe（Qe单位是 m3/s） 。现关小阀门调节流量，