江南大学食品工厂原理复习题1.doc

江南大学考试卷专用纸食工原理期末考试试卷（上）B 2004.1(食品学院01级用)班级学号姓名题数一二三四五六七总分得分一 概念题（30分）1、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的 4 倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的_0.25_倍。2、降尘室与沉降槽均为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的_面积_有关，与_高度_无关。离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越_大_ 。 3、离心泵的工作点是_泵的特性曲线_曲线与_管路_曲线的交点。离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_气蚀_现象。 4、恒压过滤操作，一个周期中，过滤时间为t，获滤液量为V，现将过滤压差增加一倍, 其他条件不变，则过滤时间变为_t/2_。(设滤饼不可压缩且介质阻力不计) 5、液体沸腾根据温度差大小可分为 自然对流 ；泡状沸腾； 膜状沸腾 ， ， 三个阶段，实际操作应控制在_泡状沸腾_。6、在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于_牛顿型_流体。7、并联管路的特点是：并联各管段压强降_相等_；主管流量等于并联的各管段_之和_；并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量小_。 8、流化床中，当气流速度等于颗粒的_沉降速度_时，这个气流速度称为带出速度。9、流化床中常见的不正常现象有 沟流 和 腾涌 。10、泵的扬程的单位是_m_ ，其物理意义是_泵提供给单位重量流体的能量_。11、黑体是指:_吸收率等于1的物体_；镜体是指：_反射率等于1的物体_； 灰体是指：_能以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体_； 12、在蒸汽-空气间壁换热过程中, 为强化传热，下列方案中的_D_在工程上可行。 A提高空气流速。 B提高蒸汽流速。 C采用过热蒸汽。 D在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。13、在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对a的影响是（A）。 A会使a(值)大大降低。 B会使a(值)升高。 C不凝性气体存在与否，对数据无影响。 14、往复泵在操作中( A ) A. 不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B. 允许的安装高度与流量无关 C. 流量与转速无关 D. 开启旁路阀后，输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关15、离心泵铭牌上标明的扬程是指(D ) A功率最大时的扬程 B最大流量时的扬程 C泵的最大扬程 D效率最高时的扬程 16、 因次分析法的目的在于_C_。 A得到各变量间的确切定量关系。 B得到各无因次数群的确切定量关系。 C用无因次数群代替变量, 使实验与关联工作简化。 D用无因次数群代替变量, 使实验结果更可靠。开课教研室命题教师考核班级考试形式（）开卷、闭卷教研室主任审核签字命题时间总张数注：请用黑色墨水在框内书写。江南大学考试卷专用纸二、计算题（70分）1(15分)如图所示的管路系统中输送密度r =867kg/m3的液体，管路系统有一直径为f38 mm2.5 mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有孔径为16.4 mm的标准孔板流量计来测量流量，已知U形压差计指示剂读数R=600mmHg柱，孔板流量系数Co=0.63。流体流经孔板永久性压差损失为3.5104 N/m2，AB段的摩擦系数l可取为0.024。孔板流量计孔口流速为：试计算:(1)液体流经AB管段的压强差； (2) AB管段所消耗的功率。 2（20分）某离心泵安装在高出井水面5.45 m处，其流量为80 m3/h，此流量下允许吸上真空度7 m。吸入管为f114 mm4 mm钢管，吸入管中总的阻力损失为0.25 mH2O（包括管路入口损失）。试求：（1）泵入口处真空度p入（用mmHg表示）；（2）若水温为20，当地大气压力为9.5 mH2O，问这样安装是否合适？（3）若将此安装好的水泵的转速提高30%，试说明可能发生哪些情况？（泵的比例定律为：）江南大学考试卷专用纸3、（15分）一小型板框压滤机有框10块，长、宽各为0.2m，在200kPa（表压）下做恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液160升，每次洗涤与装卸时间为小时，若介质阻力可忽略不计，求: (1)过滤常数，洗涤速率m3/h。(2)若表压增加一倍，其他条件不变，此时生产能力为若干？m3滤液/h。4（20分）一单壳程单管程列管换热器,由多根f25mm2.5mm的钢管组成管束, 管程走某有机溶液, 流速为0.5m/s，流量为15T/h,比热容为1.76kJ/kg.K,密度为858kg/m3,温度由20加热至50。壳程为130的饱和水蒸汽冷凝。管程、壳程的表面传热系数分别为700W/（m2K）和10000W/(m2K)。钢热导率为45W/(mK)。垢层热阻忽略不计。求: A)总传热系数Ko; B)管子根数n及管长l; C)在冷流体温度不变的情况下,若要提高此设备的传热速率,你认为要采取什么措施？ 食工原理期末考试试卷（上）B 参考答案 2004.1(食品学院01级用)一 概念题（30分）1、2； 1/42、面积；高度； 大3、（1）离心泵特性； 管路特性 （2）气蚀 4、0.5t5、自然对流 ；泡状沸腾； 膜状沸腾； 泡状沸腾段6、牛顿型7、相等； 流量之和； 小8、沉降速度9、沟流； 腾涌10、m，泵提供给单位重量流体的能量。11、（1）能吸收全部辐射能的物体。 （2）能全部反射辐射能的物体。 （3）能以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体。12、A 13、A 14、A 15、D 16、C二、计算题（70分）1(15分)解： (1)在A-B之间列柏氏方程(管中心线为基准面)：gZA +(/2)+(pA /r)=gZB +(/2)+(pB /r)+Shf 3分 pA -pB =rShf =rl(l/d)(/2)+Dp孔 2分uo=Co2gR(rA-r)/r0.5=0.6329.810.6(13600-867)/8670.5 =8.284 m/s 2分 u=(16.4/33)28.284=2.046 m/s 2分 pA -pB =0.024(30/0.033)(2.0462/2)867+3.5104=74590 N/m2 1分 N耗=( pA -pB)/r qms=(74590/867)(p/4)d2ur=86(0.7850.03322.046867)=130W 5分2（20分）解：（1）流量q v=80 m3/h 内径d=106 mm 在水面与入口截面间列柏努利方程p0/rg=p1/rg+5.9+u12/2g+0.25 3分u1=80/(36000.7850.1062)=2.52 m/s(p0-p1)=5.45rg+u12/2r+0.25rg=5.45+2.522/(29.81)+0.2510009.81=59092.2 Pa 2分用mmHg 表示为59092.20.00750=443.2 mmHg=5.83 mH2O 2分（2）当地压力为9.5 mH2O，水温为20 实际允许吸上真空高度Hs=7-(10.33-9.5)=6.17 m 3分允许安装高度 Hg=Hs-SHf0-1-u12/2g=6.17-0.25-2.522/(29.81)=5.6 m 3分故可以应用。 1分（3）当转速提高30%时，离心泵特性曲线变化将有Q/Q=1.3， 6分 H/H=1.32，将转移到新的工作点 即Q，H。 设阻力系数不变，则入口管阻力损失约将增加到1.32倍，即SHf=0.251.32=0.42 m Hg=6.17-0.42-2.522/(29.81)=5.42 m，将会发生汽蚀。与此同时，泵入口处真空度将增大。3、（15分）解：(1)Dp=200kPaA=0.20.2102=0.8m2V2=KA2tq=V/A=0.160/0.8=0.2m3/m2q2= KtK=0.22/2=0.02 m2/h 5分(dq/dt)W=(1/4)K/(2q) =0.02/(420.2)=0.0125m3/( h) 5分(2)当Dp增大一倍时，K=2K0.22 =K tt=(0.20.2)/(20.02)=1 h故生产能力为：0.16/(1+1)=0.08m3/h 5分4（20分） 解： Q=WCpDt=151031.76103(50-20)/3600=2.20105WDtm=(130-20)+(130-50)/2=95 以外表面为基准的传热系数: Ko=1/1/10000+(0.00250.025)/(450.0225)+0.025/(7000.02)=513W/(Km2) 6分V=W/r=15103/(3600858)=0.0049m3/sS=