食品工程原理复习题-2009.doc

一 填空题 （每空1分）1 当20的甘油(=1261kg.m-3,=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s-1时,其雷诺准数Re为( )其摩擦阻力系数为( ).2 平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断1、2、3的大小顺序 ( )以及每层热阻的大小顺序( )。3 流体输送中液体在管道中的经济流速为( )，气体在管道中的经济流速为( )。4 牛顿冷却定律表达式为：( )和( )。5 描述颗粒群的大小的参数是( )。 6 粉碎力主要包括以下三种力：( )，( )和挤压。7 均质操作的目的在于通过( )而增加乳化液的稳定性。8已知一密闭管路，管的内径为d，管长为L，液体在管内作稳定连续层流流动，流量为V m3.s-1,总的阻力损失为hf。现将管的内径换成d/2 ，其它均不改变，此时新管路内的流速为原流速的（ ），流体流动的总阻力损失为（ ）。9传导热是（ ）。对流传热则是（ ）10 流体静力学方程适用的必要条件包括（ ），（ ）同一种流体。11 温度场指（ ）。12 传热膜系数或称给热系数a的单位为（ ）。13 热学范围的四个基本因次是（ ），（ ），长度，质量。14 板框压滤机的主要优点包括（ ），（ ）。15 列举湿法粉碎的两个优点（ ），（ ）。16 列举两个与干空气接纳水分能力有关的状态参数（ ），（ ）。17辐射传热是_（ ）18露点是指（ ）。19列举两个热、质同时传递的单元操作（ ） （ ）20列举介质性质影响沉降速度的因素：( )，( )。21通常干燥包括预热阶段，( )，( )。22过滤基本方程为：( )。23粉碎力主要包括以下三种力：( )，( )和剪切。24列举颗粒性质影响沉降速度的因素：( )，( )。25、蒸发过程的两个必要组成部分是（ ）和（ ）；前一部分在（ ）中进行后一部分在（ ）中完成。26、采用真空蒸发的基本目的是（ ）。27、闪蒸就是（ ）。28、蒸发操作的效是指（ ）。三效蒸发指（ ）。29、相对湿度是指（ ）。30湿含量指（ ）。31、比焓（湿空气的焓）指（ ），对于空气水系统其计算公式为（ )。.32、湿球温度和干球温度之间的大小关系是（ ）。33、分离非均相物系的单元操作主要有（ ）和（ ）。34、沉降速度是指（ ）。35、悬浮液的澄清或者增浓可以采用（ ）或者（ ）。36、悬浮液的固液分离可以采用（ ）的方法。37、用于气溶胶分离的沉降室其生产能力与底面积（ ）和沉降室高度（ ）。38、常见的两种过滤方式是（ ）和（ ）。39、过滤的推动力主要有重力，加压，（ ），（ ）。40、过滤的阻力主要有（ ），（ ）两部分。二 选择题 (每小题1分) 1 选择离心式通风机用于输送密度为1.5kg/m3的气体，需要的风压为10kpa，选择的风机出厂风压为多少合适（ ） A 6 kpa B 7.5kpa C 10kpa D 7 Kpa2 翅片管换热器的翅片应安装在( )。 A. 管外 B. 大的一侧 C. 管内 D. 小的一侧3为了获得粗真空可以考虑选用( ) 真空泵。 A 往复式，水环式，喷射式 B往复式，旋片式 C旋片式，喷射式 D 都不对4固体的混合主要依靠颗粒流动性，颗粒流动性的大小主要与（ ）及密度有关。 A 颗粒大小，含水量，体积 B粒度，形状，黏附性 C 粘度，组成，形状 D 组成，粒度5在多效蒸发中对于有结晶析出的物料最适宜的进料方式是( ) A 逆流 B顺流 C 平流 D 逆流和顺流结合6在干燥流程中，湿空气经预热器预热后，其相对湿度（ ）。 A. 升高； B. 降低； C. 不变 D 不确定7（ ）加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低。 A. 并流； B. 逆流； C. 平流 D B、C均对8判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的，错误的是（ ）A、通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值；B、 系统中任一点的温度维持恒定；C、 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和；D、系统中任一传热面上的热通量在过程中不变；9 1m3 气体经风机所获得能量，称为（ ）。 A. 全风压；B. 静风压；C. 扬程 D.动风压10流体在管内作（ ）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A. A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。11 揭示黑体的全辐射能力与表面温度关系的定律是（ ） A.普朗克定律 B.克尔基荷夫定律 C.斯蒂芬波尔茨曼定律 D.能量守恒定律120粉碎含油量高的植物油料类和骨类，含纤维高的茎杆，含蛋白高的塑性物料可以选用（ ）。 A.辊式破碎 B.盘磨 C. 胶体磨 D. 锤式粉碎机13 气体输送较之于液体输送其特点主要体现在（ ） A. 阻力损失大 B. 流体粘度小 C. 质量流量大 D. 温度高14液体中含有少量悬浮颗粒的悬浮液分离选用（ ）A. 过滤式离心机 B. 沉降式离心机 C. 分离式离心机 D. 旋风分离器15单位体积流体所具有的（ ）称为流体的密度。 A. 质量 B. 粘度 C. 位能 D. 动能。16离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。 A. 气缚现象B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象。17一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流）。A. 4000 mPas；B. 40 mPas； C. 33.82 Pas；D. 3382 mPas 18关于传热系数K下述说法中错误的是（ ）A.总传热系数K受管壁热阻和管内外对流给热以及污垢热阻的影响；B.总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D.要提高K值，应从降低最大热阻着手；19蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为（ ）。A. 生蒸汽； B. 二次蒸汽 ；C. 额外蒸汽 D. 加热蒸汽20 流体管内作湍(紊)流流动时，其平均流速u与管中心的最大流速umax的关系为（ ）。u1.5umax B. u0.8umaxC. u0.5umax D u0.6umax21 物料中的水按照在一定条件下能否用干燥的方法除去可以分为（ ）两种。 A 结合水，非结合水 B 自由水分，平衡水分 C 自由水分，临界水分 D 均不对22选择固定管板式换热器还是选择浮头式换热器主要考虑的因素是（ ）A 传热面积 B 流体性质C 总传热系数 D冷热流体的温差23真空泵的抽气速率指单位时间抽除的气体体积，其计量的状态是指（ ）A 泵吸入口截面 B 排气口截面 C 一个标准大气压，20 D C 一个标准大气压，2524在某一气体输送系统中随着输送流量的增加其动风压一般（ ）A 减小 B 不变 C 增大 D 不确定25 分离液液乳状液和极细颗粒的固液悬浮液选用（ ）A 过滤式离心机B 分离式离心机 C 沉降式离心机D 真空过滤机26 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）。 A. 流动速度大于零；B. 管边不够光滑；C. 流体具有粘性；D 具有其他方向的脉动27对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的 （ ）。 A.2倍；B. 4倍；C. 1/4；D 1/228离心泵装置中_的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。 A. 吸入管路；B. 排出管路；C. 调节管路；D. 分支管路。29关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（ ）。A、除真空和大多数固体外，热射线可完全透过；B、热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围；C、热射线和可见光一样，都服从折射定律；D、物体的温度不变，其发射的辐射能也不变；30.湿空气经预热后，空气的焓增大，而（ ）。 A. H，都升高； B. H不变降低； C. H，都降低； D 、H升高降低高三 判断题 （判断并说明错误和正确的理由，共1分）1若将同一转速的同一型号离心泵分别装在一条阻力很大，一条阻力很小的管路中进行性能测量时其实际供给管路的最大流量也不一样（ ）。2在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。( )3在分析颗粒的沉降时可以忽略分子运动的影响( )4在空气恒湿加热的过程中其相对湿度不变( )5真空蒸发时如果真空度比较高在带来温度损失的几项因素中应该重点关注溶液的沸点升高带来的影响。( )6理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力增大7对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的二分之一。8 泵的扬程的物理意义是泵提供给单位体积流体的有效机械能( )9为了保证蒸发操作能顺利进行，必须不断的向溶液供给热能，并随排除气化出来的溶剂蒸汽。( )10若离开干燥器的空气温度（t）降低而湿度（H）提高，则干燥器的热效率会减少，而空气消耗量会增加。 ( )11 离心泵开泵之前要先灌液，目的是防止气蚀现象发生。 （ ）12凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。( )13 分离尺度愈小分离强度越大则混合的效果愈好。（ ）14湿球温度和干球温度的差值越大说明空气接纳水分的能力越小。（ ）15 风机的全风压与输送的气体物理化学性质没有关系，只取决于风机。（ ）16斯蒂芬-波尔兹曼定律揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系。（ ）17气体是可压缩的流体。（ ）18蒸发室内溶液的沸点等于二次蒸汽的温度。（ ）19转筒真空过滤机的特点是面积大，处理量大 （ ）20 板框压滤机的过滤终了速率是洗涤速率的4倍 （ ）21对流传热的热阻主要集中在滞流内层，因此，减薄湍流内层的厚度是强化对流传热的重要途径。（ ）22 干燥是传热和传质同时进行的过程。（ ）23 静止流体内部压强只与水平高度有关，等高位面即为等压面。（ ）24在一定条件下测定得到的物料干基含水量x，物料表面温度Ts和相应时间t的数据绘制成的图称为干燥速率曲线。（ ）25喷雾干燥的干燥时间很短主要是因为干空气的温度特别高。（ ）26多效蒸发器中的实际经济性低于理论值的原因在于蒸发器的散热损失或效间热损失。27在滚筒轧碎机中物料主要受摩擦力和冲击力而被粉碎。28柏努利方程式中的U2/2项表示单位重量流体所具有的（ ）。 29 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是过滤介质。（ ）30 离心泵的工作点是离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点。（ ）四 计算题 （要求写出完整的详细解题过程）1 水在一倾斜管中流动，如附图所示，已知压差计读数为200mm，试问测量段的阻力为多少？结果表示为Pa 2用一离心泵将冷却水由敞口贮水池送至敞口高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高5m，管路总长（包括局部阻力的当量长度在内）为400m，管内径为75mm，摩擦系数为0.03。该泵的特性曲线为，试求：(1) 管路特性曲线 (2) 泵工作时的流量和扬程 3 利用虹吸管将池中温度为90热水引出，两容器水面的垂直距离为1m，管段AB长5m，管段BC长10m(皆包括局部阻力的当量长度)，管路直径为20mm，直管阻力系数为0.02。若要保证管路不发生汽化现象，管路顶点的最大安装高度为多少？ (已知90热水的饱和蒸汽压为701104Pa) H =1 m4 在外径为150mm的饱和蒸气管道外覆盖厚度为100mm的保温层，保温材料的导热系数为 w/m.s（t为摄氏度），饱和蒸气温度为180摄氏度，并测得保温层中央厚度50mm处的温度为80，忽略蒸气管道的热阻。求：由于热损失每米管长的蒸气冷凝量为多少？（180蒸气的汽化潜热为J/kg） 5 有一壁厚为10mm的钢制平壁容器, 内盛80的恒温热水。水对内壁面的对流传热系数为200wm-2.K-1。现在容器外表面复盖一层导热系数为0.16w.m-1.K-1 ,厚度为 50mm 的保温材料。保温层为10的空气所包围,外壁对空气的联合传热系数为10 w.m2.K-1。试求：1)每小时从每m2面积所损失的热量kJ.h-1.m-2; 2)容器内表面的温度T(钢材的导热系数为45w.m-1.K-1) 6 用单效蒸发器将果汁由固形物质量分数0.12浓缩到0.28，进料流量为44kg/h，蒸发室中的温度为60，沸点进料，采用的加热蒸汽表压为69Kpa，计算蒸汽耗量。60饱和水蒸气汽化热为2355.1KJ/kg，饱和蒸气绝对压强为170.33kpa时汽化热为2219.0KJ/kg。 7用板框压滤机在恒压条件下过滤含硅藻土的悬浮液，过滤机的滤框尺寸为810mm 810mm25mm，共有25框，已测得过滤常数K104m2s，qe=0.01m3m2，若已知得到的滤液体积为8.66m3，所用的洗涤水为滤液量的1/6。求：(1)过滤面积； (2)洗涤所需时间。 8 用转鼓真空过滤机在恒定真空度下过滤某种悬浮液，已知转鼓长度为0.8m，直径为lm，转速为0.18rmin，浸没角度为1200，悬浮液中每送出1m3的滤波可获得0.4m3的滤渣。液相为水测得过滤常数K8.3106m2s-1，过滤介质阻力可忽略，求：(1)过滤机生产能力qv；(2)转简表面的滤饼厚度L