食品工程原理练习题.doc

一、填空题1 换热器中冷、热两流体的相对流向大致有四种情形，即 、 、 和 。2 食品工程原理是以三传原理即 、 、 作为理论基础的。3 某离心泵进口真空度为40kPa，出口处表压为0.3MPa，若当地大气压为1105Pa，那么泵进口的绝对压力为 Pa，泵出口的绝对压力为 Pa。4 泰勒筛制以及中国、美国等筛制中，筛号的命名都是以 作筛号，统称为 。5 沉降速度的求算方法有 、 、 。6 电渗析操作的推动力是 ；超滤操作的推动力是 。7 常用的间壁式换热器种类有 换热器、 换热器和 换热器。8 采用真空蒸发的基本目的是降低 。9 多效蒸发的操作流程主要分为 、 和 三种。10 工业上应用的机械制冷方法主要有 、 和 。11 物料中的水分按去除的难易程度分为 和 两类；按在一定条件下能否用干燥方法除去而分为 和 两类。12 称为精馏。13 食品冷冻过程的快慢可用 或 两种方法表示。14 过滤基本方程式 中，A代表 ，r代表 ，x代表 ， Ve代表 。15 间壁式换热器的传热过程是 、 、 。16 临界温度是指通过加压能使气体液化的最 温度；临界压力是在接近临界温度时使气体液化所需的最 压力。17 工业上常用的膜分离器形式主要有 、 、 和 四种类型。18 某一湿物料的湿基含水量为20，那么其干基含水量为 。19 表征混合均匀度的特征参数有 和 。20 目前，在超临界流体萃取方面的研究和工业应用中，采用的溶剂绝大部分是 。二、选择题（将最佳答案前面的字母填入题后的括号内）1 多层平壁稳态热传导时，各层的温度降与各层相应的热阻（ ） A、成正比 B、成反比 C、不确定 D、无关2 超滤不具有的功能是（ ）。A、分离 B、除去微生物 C、浓缩 D、离子交换3 下列单元操作中属于质量传递的是（ ）A、搅拌 B、液体精馏 C、萃取 D、沉降4 下列说法对精馏过程情况的描述最确切的是（ ）。 A、溶液在交替地进行汽化与冷凝 B、液汽两相在进行传质 C、蒸发与回流联合进行 D、溶液的部分汽化与蒸汽的部分冷凝伴随进行5 吸收操作的作用是分离（ ）A、气体混合物 B、液体均相混合物 C、互不相溶的液体混合物 D、气-液混合物6 当其它条件都保持不变时，增加板框过滤机的板框数，则滤饼充满滤框所需的时间（ ） A、增加 B、缩短 C、不变 D、难以确定7 微差压差计的工作原理是基于（ ）A. 管内流体流动的连续性方程 B. 流体静力学基本方程 C. 牛顿黏性定律 D. 直管阻力公式8 离心泵的工作点取决于（ ） A、管路特性曲线 B、离心泵特性曲线C、离心泵的允许吸上真空高度 D、管路特性曲线和离心泵特性曲线9 推导过滤基本方程时，一个基本的假设是（ ）A、滤液在介质中呈湍流流动 B、滤液在介质中呈层流流动C、滤液在滤饼中呈湍流流动 D、滤液在滤饼中呈层流流动10 微波加热的原理是（ ）A. 离子极化与空化效应 B. 离子极化与偶极旋转 C. 空化效应与偶极旋转 D. 空化效应与辐射11 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气。对如下甲、乙二人判断的正确评价为（ ） 甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽的温度 乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数A、 甲、乙均合理 B、 甲、乙均不合理 C、 甲合理，乙不合理 D、 乙合理，甲不合理12 在启动离心式通风机时，为避免风机的电机因电流过大而损坏，应当将（ ）A. 进风调节阀门全开 B. 进风调节阀门半开 C.进风调节阀门全闭 D. 以上说法都不对13 压力表上的读数为（ ）A. 绝对压力 B. 表压 C. 真空度 D. 大气压14 吸附操作的作用是分离（ ）A、固体混合物 B、流体均相混合物 C、互不相溶的液体混合物 D、气-液混合物15 湿空气中水蒸气分压与同温度下水蒸气饱和压力之比，称为（ ）A. 绝对湿度 B. 相对湿度 C. 湿含量 D. 比焓三、简答题1 什么是离心分离的分离因数？ 2 过滤根据其推动力的来源可分为哪几种类型？各有什么特点？ 3 什么是膜分离操作中的浓度极化？ 4 什么是双效蒸发？ 5 冷冻干燥的主要特点是什么？6 什么是浸出（浸提）？从微观机理分析，浸出过程可分为哪几个步骤？ 7 离子交换过程的主要特征是什么？离子交换操作循环分为哪几步？ 四、计算题1 将固形物含量为7.08的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58的浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁的量和蒸出水的量。 2 某食品厂有一输水系统如下图所示，输水管为452.5mm钢管，已知管路摩擦损失hf1.6u2 （u为管内水的流速），试求水的体积流量。若欲使水的流量增加30，应将水箱水面升高多少？ 3 一单程列管式换热器，由若干根长为3m、直径为252.5mm的钢管束组成。要求将流量为1.25kg/s的乙醇从77冷却到27，17的冷却水在管内和乙醇呈逆流流动。若已知水侧和乙醇侧的对流传热系数分别为0.85和1.70 kW(m2K)，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47。试求换热器的传热面积。取乙醇的平均比热为2.2 kJ/(kgK)，管壁材料（钢）的导热系数为45W(m2K)。4 某离心泵每分钟输送12m3的水，接在该泵压出管上的压强计读数为372.78kPa，接在吸入口上的真空计读数为26kPa，压强计和真空计与导管连接处的垂直距离为410mm，吸入管内径为350mm，压出管内径为300mm。水在管中的摩擦力可以忽略。试求该泵的压头。若测得泵的轴功率为126kW，求泵的效率。（水的密度为1000kg/m3） 一、填空题1 食品工程原理中的三大传递过程是指 、 和 。2 雷诺实验表明，当Re4000时，流体流动型态属于 。3 物料粉碎时所受到的主要粉碎力一般有三种，即 、 、 。4根据按结构特征，间壁式换热器可分为 、 和 等种类。5 均质机主要由 和 组成。6 表征混合均匀度的特征参数有 和 。7流体在圆管内呈层流流动时， 处流速最大，最大流速umax是平均流速u的 倍。8 过滤基本方程式 中，A代表 ，r代表 ，代表 ， Ve代表 。9 稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知料液的浓度为11，进料流量为0.67 kg/s，完成液浓度为75。那么蒸发量应为 ，完成液流量应为 。10 常用的去湿方法按作用原理分为 、 和 。11离子交换过程的主要特征是（1） 、（2） 、（3） 。12 离子交换树脂按其活性基团的性质，主要分为 交换树脂和 交换树脂两类。13 精馏塔主要分为 和 两种类型。14 常见的塔板类型有 塔板、 塔板、 塔板等。15 长管蒸发器根据液膜的流动方向可分为 蒸发器和 蒸发器。16 逆卡诺循环由 个可逆过程组成，是一个理想的 循环。17 蒸汽压缩式制冷的主要设备为 、 、 和 。18 蒸馏是利用组分 的不同将 分离成较纯组分的一种单元操作。19 食品冷冻过程的快慢可用 或 两种方法表示。20 表压(pg)与绝对压力(pab)、大气压(pa)之间的关系式为 ；绝对压力与大气压、真空度(pvm)之间的关系式为 。二、选择（将最佳答案前面的字母填入题后的括号内）1 U管压差计的工作原理是基于（ ）A. 连续性方程 B. 静力学基本方程 C. 牛顿黏性定律 D. 直管阻力公式2 离心泵的安装高度（ ）A. 与当地大气压有关 B. 与当地大气压无关 C. 与所输送液体的密度无关 D. 与离心泵的性能有关3 微波加热的原理是（ ）A. 离子极化与空化效应 B. 离子极化与偶极旋转 C. 空化效应与偶极旋转 D. 空化效应与辐射4 下列蒸馏方法中，操作压力最低的是（ ）A. 高真空蒸馏 B. 真空蒸馏 C. 分子蒸馏 D. 减压蒸馏5 Fick定律可以解答的问题是（ ）：A、分子热运动方向及其速度大小 B、分子扩散方向及其扩散系数大小C、分子扩散方向及其速率大小 D、扩散传质方向及其速率大小6 一个完整的工业吸收流程包括（ ）A、吸收部分 B、脱吸部分 C、吸收和脱吸部分 D、难以说明7 下列准数中反映物性对对流传热影响的是（ ）A、Pr B、Re C、Nu D、Gr8 在启动离心式通风机时，为避免风机的电机因电流过大而损坏，应当将（ ）A. 进风调节阀门全开 B. 进风调节阀门半开 C. 进风调节阀门全闭 D. 以上说法都不对9 真空表上的读数为（ ）A. 绝对压力 B. 表压 C. 大气压 D. 真空度10 型号为3B33A的离心泵类型属于（ ）A. 清水泵 B. 油泵 C. 耐腐蚀泵 D. 杂质泵11 湿空气中水蒸气的质量与干空气的质量之比，称为（ ）A. 绝对湿度 B. 相对湿度 C. 比焓 D.湿含量12下列说法中，正确的是（ ）A. 物料的总水分等于结合水分与自由水分之和B. 物料的总水分等于非结合水分与平衡水分之和C. 物料的总水分等于化学结合水分与离子结合水分之和D. 物料的总水分等于平衡水分与自由水分之和13 物料的干燥速率曲线包括（ ）A. 预热阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段 B. 预热阶段、加速干燥阶段、降速干燥阶段C. 预热阶段、降速干燥阶段 D. 降速干燥阶段、恒速干燥阶段14 对于离子交换，说法 不正确的是（ ）A. 离子交换操作循环分为交换、反洗、再生和正洗B. 离子交换是可逆的，所以离子交换剂可以再生C. 离子交换属于动量传递过程D. 离子交换属于传质过程15 下列单元操作中，属于热量、质量同时传递的是（ ）A、过滤 B、萃取 C、搅拌 D、干燥三、简答题1. 与常压蒸发相比，真空蒸发有什么优点？ 2. 影响沉降速度的因素有那些？它们对沉降速度有怎样的影响？ 3. 什么是浸取？浸取过程从微观机理分析可分为哪几个步骤？ 4. 什么是吸收？什么是吸附？ 5. 什么是膜分离？常用的膜分离技术有哪些？6. 喷雾干燥的主要特点是什么？ 7. 超临界流体有什么主要特性？ 四、计算题（本题共 40 分）1. 用蒸发器将含糖38的蔗糖溶液浓缩至74，若蔗糖溶液进料流量为10000 kg/d，求生产浓糖液的质量和除去水分的质量。2. 大豆油流过一内径为20mm的水平管道，其上装一收缩管（如图所示），将管径逐渐收缩至12mm。如果从未收缩段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求大豆油的流量（已知大豆油的密度为940kg/m3）。3. 用刮板式换热器将苹果酱由80冷却到20，苹果酱比热容cp为3817 J/(kgK)，质量流量为50kg/h。冷却水与苹果酱呈逆流进入换热器，进口温度和出口温度分别为10和17,水的比热容为4186 J/(kgK)。若传热系数为568W/(m2K)。求：（1）需要的冷却水流量；（2）换热平均温差和换热面积；（3）若改为顺流，其它参数不变，换热平均温差及所需换热面积又为何值？4. 某离心泵以20水进行性能试验，测得体积流量为720m3/h，出口压力表读数为375kPa，吸入口真空表上的读数为28kPa，压力表和真空表之间的垂直距离为410mm，吸入管和压出管内径分别为350mm和300mm，试求泵的压头。若测得泵的轴功率为126kW，求泵的效率。（水的密度为1000kg/m3。忽略阻力） 1. 食品工业对液态物料采用浓缩的方法有哪些？蒸发、超滤、反渗透、电渗析2. 从微观机理分析，浸取过程可分为哪几个步骤？ 答：（1）溶剂由体相传递到固体表面；（2）溶剂由固体表面传递到固体中的孔隙内；（3）固体中的溶质溶解到溶剂中；（4）溶质穿过固体中溶剂扩散到固体表面；（5）溶质由固体表面扩散到溶剂体相中。3. 常用的蒸馏方法可分为哪些？按操作方式：间歇、连续按操作压力：常压、减压（真空）、加压按汽相与液相接触次数：单级、多级按原料所含组分：双组分、多组分4.离子交换树脂按其活性基团的性质，可分为哪两类？离子交换过程的主要特征是什么？阳离子交换树脂、阴离子交换树脂；交换是等电量进行的、交换是可逆的、交换具选择性。5. 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？6. 在干燥试验中热空气能否使物料完全干燥？为什么？并简