农学硕士联考食品工程原理真题2005年

1、农学硕士联考食品工程原理真题 2005 年（ 总分： 150.00 ，做题时间： 90 分钟 ）一、B 填空题 /B（ 总题数： 20，分数： 40.00）1. 流体的流动型态有 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：层流和湍流 （或紊流 ）两种）解析：2. 牛顿流体是指 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：符合牛顿黏性定律的流体）解析：3. 液体具有黏性的主要原因是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：分子之间的引力 （或内聚力 ）解析：4. 改变泵的工作点，流量 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：流量不一定变化）解析：

2、5. 用来描述导热的定律是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：傅立叶导热定律）解析：6. 强化对流传热的途径是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：减薄滞流内层的厚度）解析：7. 灰体是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：能以相同的吸收率且部分地吸收所有波长范围内的辐射能的物体）解析：8. 提高冷凝传热的温差，则冷凝传热量 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：增大）解析：9. 降尘室的生产能力与 1 无关。 （分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：高度）解析：10. 离心机的分离因数是 1 。（分数： 2.00

3、 ）填空项 1: （正确答案：指粒子所受离心力与重力之比）解析：11. 重力沉降速度与沉降时间 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：无关）解析：12. 亨利系数随温度的升高而 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：上升）解析：13. 在解吸操作中，溶质的传递方向是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：液相到气相）解析：14. 混合液可用蒸 （精）馏法分离的条件是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：相对挥发度 （ ） 大于 1）解析：15. 在最小回流比时，达到指定的分离要求所需塔板数 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1

4、: （正确答案：为无穷多）解析：16. 温差损失由 1 因素所引起。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：溶液的蒸汽压下降、液层的静压效应及二次蒸汽的流动阻力三个）解析：17. 多效蒸发的优点是 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：节约生蒸汽 （或节约能源 ） ）解析：18. 对于不饱和湿空气，其湿球温度 1 露点。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：大于）解析：19. 平衡水分是 1 水分。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：不能除去）解析：20. 空气的相对湿度越小，其吸收水汽的能力 1 。（分数： 2.00 ）填空项 1: （正确答案：

5、越强）解析：二、B 简答题 /B（ 总题数： 2，分数： 30.00）21. 现要分离某水溶液中含有的 A，B，C 等几种不挥发性有机物溶质，它们的物理及化学性质较为相似。请 你用在食品工程原理中学到的有关知识，给出三种以上可能的分离方法，说明相应的分离原理及应注意的 问题。（分数： 15.00 ）正确答案： （ 用在食品工程原理中学到的有关知识，可能的分离方法有： （1） 吸附； （2） 离子交换； （3） 液- 液萃取； （4） 膜分离； （5） 分步结晶。 其分离原理是：吸附利用溶质的吸附力不同而将混合物分离；离子交 换是利用离子的交换能力不同而将混合物分离，在使用中， 如果溶质是中性的

6、， 可调节溶液的 pH 值使其带 上电荷，再根据电荷的性质 （正或负 ）来选择相应的离子交换树脂 （阳或阴离子交换树脂 ） ；液一液萃取利用 溶质（在另一液相中 ）的溶解度不同而将混合物分离，所加入的另一液相（溶剂） 要与原溶剂完全不互溶或至 多是部分互溶；膜分离利用溶质的分子大小 (或分子量大小 ) 不同而将混合物分离；分步结晶利用溶质的溶 解度不同而将混合物分离。 )解析：22. 什么是精馏原理 ?在精馏装置中主要包括哪几部分，每一部分起什么作用?(分数： 15.00 )正确答案： (精馏是使混合物在设备内 (精馏塔 )同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。 精馏装置主要包 括精馏塔、塔顶

7、再沸器和塔底冷凝器三部分。塔顶再沸器提供精馏所必需的回流液，同时提供液态产品； 精馏塔是混合物分离的场所；塔底冷凝器提供精馏所必需的上升蒸汽。 ) 解析：三、B 计算题 /B( 总题数： 2，分数： 80.00) 某离心泵在一定转速下的特性曲线方程为： H=38.5- 1.58 105Q2，式中： H的单 位为 m，Q 的单位为 m3/s 。今有一输水系统，其吸入设备中液面上方的真空度为 20kPa，排出设备中液面上方的表压强为 100kPa，排出设备中液面比吸入设备中液面高 5.0m，两设备间用68mm4mm的管子相连，吸入管长度 20m，排出管长度 300m(以上长度均包括局部阻力的当量长

8、度， 但未包括管子进、出口阻力 )。 若此系统用上述水泵输送 20的清水，摩擦系数取为 0.028 。 (分数： 68.00 )(1) . 求输水量与所需的有效功率；(分数： 13.60 )正确答案： ( 求输水量与所需的有效功率。管路特性曲线方程为： 正确答案： ( 求泵的允许安装高度 Zs。 管中流速： * 吸入设备内绝对压强：P0=109.811000 - 2010 3=7.8110 4(Pa) 吸入管的流动阻力：* (3)其中： *代入式 (3) ，得：*)正确答案： (当A=0.80 时，最小液汽比为： * 实际液汽比为： *传质单元数：其中： *所以* (1)泵的特性曲线方程为：H

9、=38.5- 1.5810 5Q2 (2)工作点时， H=He，Q=Qe(1) 、(2) 式联立，解得：Q=Qe=4.35910 -3(m3/s)=15.7(m 3/h)H=He=35.5(m)即输水量为 15.7m3/h 。有效功率： Ne=HgQ=35.59.81 10004.35910 -3 =1520(W)解析：(2) . 若该泵在上述流量下的允许吸上真空度为5.6m，求泵的允许安装高度 ( 当地大气压按 10mH2O计)附：20水的密度 =1000kg/m3，饱和蒸汽压 pV=2.335kPa 。(分数： 13.60 )解析：(3) . 拟在一单程列管换热器中，用 120的饱和水蒸气

10、对牛奶进行加热消毒。水蒸气走壳程，换热器的传热面积为 5m2，换热管为25mm2mm的不锈钢管。 牛奶的处理量为 6000kg/h ，比热容为 3.90kJ/(kg )在换热器新买来使用时，可将牛奶温度从10加热到 90，使用一段时间后，在进口温度不变的情况下，只能加热到 80。经测定，牛奶侧的污垢层厚度为0.25mm，求污垢的热导率。(分数： 13.60 ) 正确答案： (液汽比增大后，因为是气膜控制，故 HOG不变，所以 NOG不变 正确答案： ( 写出提馏段操作线方程。 物料衡算：全塔 F=D+W (1)易挥发组分 0.4F=0.985D+0.05W (2)(1) 、(2) 式联立，解得

11、：D=0.3743F，W=0.6257F 提馏段操作线方程为：*其中： *所以 *使用一段时间后，传热温差为：* 两种情况下的传热量之比为：*解得： K 0=1315W/(m 2K)由： *解得： =1.77W/(mK)解析：(4) . 现用一直径为 1.5m，长 1.0m 的转筒真空过滤机过滤某种水的悬浮液。 转筒内真空度维持在 50kPa 时， 过滤常数 K=5.2010 -6 m2/s ，转筒转速为 1r/min ，浸没角 120，滤布阻力可忽略，滤饼不可压缩。已知每 送出 1m3 滤液得滤饼 0.50m3 。求：(1) 过滤机的生产能力；(2) 转筒表面的滤饼厚度；(3) 转速改为 2

12、r/min ，而其他条件不变，生产能力和滤饼厚度各为多少 ?(4) 将真空度提高到 80kPa，而其他条件不变，生产能力和滤饼厚度各为多少?(分数： 13.60 ) 正确答案： ( 转筒表面积： A=1.5 1=4.71(m 2)(1) 过滤机的生产能力。*(2) 转筒表面的滤饼厚度。*(3) 转速变为 2r/min 的情况。*(4) 将真空度提高到 80kPa 的情况*)解析：(5) . 在某一逆流填料吸收塔中， 用纯吸收剂吸收混合气中少量的 A 组分，平衡关系为 Y*=2.0X。当取液气比 为最小液气比的 1.1 倍时，经吸收塔后， A的吸收率为 80%。吸收为气膜控制，即 KYa 与液体

13、的流量基本无 关。现将液气比提高到 2.0 ，仍使用原吸收塔， 其他条件不变， 求 A的吸收量增加的百分数。 (分数：13.60 ) 液汽比增大后： (3)泡点进料， q=1L=L+qF=RD+qF=1.955FL-W=1.329F 将以上各值代入式 (3) ，得： ym+1=1.471x m-0.02354) 解析：*解得： A=0.852A的吸收量增加的百分数：*)解析：在一连续精馏塔中，分离易挥发组分组成为 0.4( 摩尔分数，下同 ) 的两组分理想 溶液。原料于泡点下送入塔内，塔顶馏出液的组成为 0.985 ，塔底釜残液的组成 为 0.05 。物系的相对挥发度为 2.50 。塔顶采用冷液体回流，回流温度为 20， 而回流液的泡点温度为 83，平均汽化热为 3.2 104kJ/kmol ，平均比热容为 140kJ/(kmol K)。从塔顶蒸汽的冷凝液中取 2/3