第六章 习题解答.doc

食品工程原理习题解答第六章 习题解答1.什么叫逆向卡诺循环?作为一种理想循环，其在制冷技术中有何意义?答：逆卡诺循环，亦称制冷循环，是制冷技术的物理基础。它由等温膨胀过程、等熵膨胀过程、等温压缩过程、等熵压缩过程组成，这些过程均为可逆，是一个理想的循环。完整的逆卡诺循环在实际生产过程中是不可能实现的。但理想循环可作为实际制冷循环完善程度的比较标准。2.常用的制冷剂有哪几种?各有何特点?答：常用的制冷剂主要有：水：是所有制冷剂中来源最广，最为安全而便宜的工质。适用于制取0以上的温度。水不宜在压缩式制冷机中使用。氨：氨是应用较广的中温制冷剂。氨有较好的热力学性质和热物理性质，价格低廉，氨的压力适中，单位容积制冷量大，氨黏性小，流动阻力小，热导率大，对大气臭氧层无破坏作用。主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味，因此氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的空气及其他不凝性气体。氟利昂：氟利昂化学性质稳定，具有不燃、低毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性，是应用较广的一类制冷剂。在制冷循环工作温度范围内不燃烧、不爆炸，热稳定性好，凝固点低，对金属的润滑性好。碳氢化合物：它广泛存在于石油、天然气中，成本低、易于获得。对干燥剂、密封材料无特殊要求。汽化潜热大，热导率高，故可减少系统充灌量。流动阻力小，压缩机排气温度低。凝固点低、对金属不腐蚀、对大气臭氧层无破坏作用。最大缺点是易燃、易爆，因此使用这类制冷剂时，系统内应保持正压，以防空气漏入系统而引起爆炸。3.选择制冷剂时应考虑哪些因素?答：制冷剂的性质会直接影响到制冷机的种类、构造、尺寸和运转特性，同时也影响到制冷循环的形式，设备结构及经济技术性能。因此，必须慎重选用适合于操作条件的制冷剂。通常对制冷剂的性能要求从热力学、物理化学、安全性和经济性方面加以考虑。4.制冷剂的压焓图中有哪些参数?答：六个参数：压力；焓；温度；熵；比容；干度5.在制冷循环中要增大制冷量应采取什么措施?答：降低冷凝器温度，加大致冷剂循环量，用单位制冷量更大的制冷剂6.何谓复叠式制冷循环?何谓双级压缩制冷循环?答：复叠式制冷循环即串级制冷循环是由两个或以上单独的制冷系统组成，高温部分使用中温制冷剂，低温部分使用低温制冷剂。中间热交换器对于高温系统是蒸发器，对于低温系统是冷凝器。在这种系统中，高温部分制冷循环的作用是为低温部分提供低温冷却剂，从而降低了低温部分制冷循环的冷凝温度，使其蒸发温度降得更低。双级制冷循环是在单级制冷循环的基础上发展起来的，其压缩过程分两个阶段进行，来自蒸发器的制冷剂蒸汽先进入低压级汽缸压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压级汽缸，中间冷却器利用少量液态制冷工质在中间压力下汽化吸热，使低压级排出的过热蒸汽得到冷却，降低高压级的吸气温度，同时还使高压液态制冷工质得到冷却。一般蒸发温度在-25-50。7.什么叫载冷剂?什么叫制冷剂?对制冷剂有什么要求?答：在间接制冷过程中用价廉物质作媒介载体实现制冷装置与被冷却物体或空间的热交换，这种媒介载体工质称载冷剂，也称冷媒。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，以达到传递制冷量的目的。制冷剂是制冷系统中的工作介质，也称为制冷工质。制冷剂在蒸发器内吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。制冷剂的性质会直接影响到制冷机的种类、构造、尺寸和运转特性，同时也影响到制冷循环的形式，设备结构及经济技术性能。因此，必须慎重选用适合于操作条件的制冷剂。通常对制冷剂的性能要求从热力学、物理化学、安全性和经济性方面加以考虑。8.食品在冷却过程中会发生哪些变化?答：食品在冷藏过程中会发生一系列变化有：水分蒸发、冷害、移臭和串味、肉的成熟、寒冷收缩、脂肪氧化、淀粉老化等。除了肉类在冷却过程中的成熟作用有利于提高肉的品质外，其他均会使食品的品质下降。9.什么叫食品的冷冻曲线?新鲜食品冻结曲线的一般模式如何表示?答：冷冻曲线即各种食品冷冻过程中的冻结温度曲线（简称冷冻曲线）是指导冷冻工艺的主要依据。食品可以看成是由固体成分与水分构成的溶液体系，食品中的水分是溶液中的溶剂，根据溶液的依数特性，食品的初始冻结点总是比纯水的冰点要低。食品中的水分含量和存在状态与食品的冻结点有密切的关系。随着结成冰的水分不断从溶液析出，溶液浓度不断升高，从而导致残留溶液冰点的不断下降。即使在温度远低于冰点情况下，仍有部分自由水没有冻结。含有少量水的未冻结的高浓度溶液，只有当温度降低到低共熔点时，才会全部凝结成固体。一般冻藏食品的温度仅为-18左右。其中的水分实际上并未完全冻结。10.一台单级蒸汽压缩制冷机工作在高温热源为30，低温热源为-15下，试求分别用F-12和氨工作时理论循环的性能指标：单位制冷量；单位容积制冷量；制冷系数。解：查制冷剂压焓图可得：用R-12做制冷剂时： 单位制冷量: 单位容积制冷量： 制冷系数:用氨做制冷剂时： 单位制冷量: 单位容积制冷量 制冷系数:11.尺寸为1m0.25mO.6m的瘦牛肉放在-30的对流冻结器中冻结，食品的初温为8，冻结终温为-18，对流传热系数值为=30 W/(m2k)，试计算冻结时间。解:从手册上查到牛肉根据外形：查图得：P=0.30R=0.084将各值代入计算式计算：该肉块冻结时间为13.96小时。12.将初温+10的少脂肪鱼装入鱼盆中，放到-30的静止空气冻结室中冻结。鱼盆内尺寸为0.65mO.1mO.5m。试求该鱼块冻至-18所需的时间?冻结室内加