食品工程原理试题思考题与习题与答案

1、专业.专注思考题与习题绪论、填空1同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。2单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（ ）。3奶粉的生产主要包括 （）、（）、（）、（）、（）等单元操作。二、简答1什么是单元操作？食品加工中常用的单元操作有哪些？2三传理论”是指什么？与单元操作有什么关系？3如何理解单元操作中常用的五个基本概念？4举例说明三传理论在实际工作中的应用。5简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。三、计算1将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。已知20 %蔗糖溶液的密度为1070kg/m 3

2、 2在含盐黄油生产过程中，将60%（质量分数）的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为15.8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量。3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%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量4在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h , 30 c的空气预热至 66 C,所用加热蒸气温度143.4 C,离开预热器的温度为 138.8 Co求蒸气消耗量。5在碳酸饮料的生产过程中，已知在0c和1atm下，1体积的水可以溶解 3体积的二氧化 碳。试计算该饮料中CO2的（1）质量分数；（2）摩尔分

3、数。忽略CO2和水以外的任何组分。6采用发酵罐连续发酵生产酵母 。20m 3发酵灌内发酵液流体发酵时间为 16h。初始接种物 中含有1.2%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内，酵母以每2.9h增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量 W（假设发酵液的密度为1000kg/m 3）。word完美格式第一章流体流动一、名词解释1流体的黏性2牛顿流体3流体的稳定流动4层流边界层二、填空1通常把（）流体称为理想流体。2牛顿黏

4、性定律表明，两流体层之间单位面积的（）与垂直于流动方向的（）成正比。3流体在管道中的流动状态可分为（）和（）两种类型。4在过渡区内，流体流动类型不稳定，可能是（），也可能是（），两者交替出现，与（） 情况有关。5流体的流动状态可用（）数来判断。当其 （）时为（）； （）时为（）。6流体在管道中的流动阻力可分为（）和（）两类。7当流体在圆管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为（）。8根据雷诺数的不同，摩擦系数-雷诺数图可以分为（）、（）、（）和（）四个区域。9管路系统主要由（），（）和（）等组成。10局部阻力有（）和（）两种计算方法。三、选择1 液体的黏性随温度升

5、高而（a ）,气体的黏性随温度升高而 （）。专业.专注A.升高，降低；B.升高，升高；C.降低，升高2 砂糖溶液的黏度随温度升高而（a ）。A.增大；B.减小；C.不变3层流时流体在圆管内白速度分布规律为（a ）形式。A.二次曲线；B.直线；C.指数四、简答1推导理想流体的柏努利方程。2举例说明理想流体柏努利方程中三种能量的转换关系。3简述流体流动状态的判断方法及影响因素。4如何用实验方法判断流体的流型？5说明管壁的粗糙度对流体流动阻力的影响。五、计算1某真空浓缩器上真空表的读数为15.5 x 31（Pa,设备安装地的大气压强为90.8 x 31（Pa,试求真空浓缩器内的绝对压强。2 一敞口储

6、槽内贮存有椰子油，其密度为910kg/m 3,已知：乙=0.6m , Z2=1.8m ;槽侧壁安装的测压管上段液体是水，测压管开口通大气。求槽内油面的位置高度 h 。word完美格式习题2附图专业.专注3某设备进、出口的表压强分别为 13 kPa和160 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,求该设 备进、出口的压强差。4用一串联U形管压差计测量水蒸气锅炉水面上的蒸气压pv , U形管压差计指示液均为水银，连接两U形管压差计的倒 U形管内充满水，已知从右至左四个水银面与基准水平面的 垂直距离分别为 h1=2.2m、h2=1m、h3=2.3m、h4=1.3m 。锅炉水面与基准水平面的垂直

7、距离为h5=3m 。求水蒸气锅炉水面上方的蒸气压Pv。习题4附图5试管内盛有10cm高的水银，再于其上加入 6cm高的水。水银密度为13560 kg/m 3,温word完美格式度为20 C,当地大气压为101kPa。求试管底部的压强6在压缩空气输送管道的水平段装设一水封设备如图,其垂直细支管（水封管）用以排除输送管道内的少量积水。已知压缩空气压强为50 kPa （表压）。试确定水封管至少应插入水面下的最小深度ho习题6附图习题7附图7贮油槽中盛有密度为960 kg/m 3的食用油，油面高于槽底9.6 m ,油面上方通大气，槽侧壁下部开有一个直径为500 mm的圆孔盖，其中心离槽底 600 mm

8、 。求作用于孔盖上的力。8如本题图所示，用套管式热交换器加热通过内管的果汁，已知内管为 33.mm x 3.2mm ,外管为 6mm x 3.mm的焊接钢管。果汁密度为1060 kg/m 3,流量 为6000 kg/h；加热媒质为115c的饱和水蒸气在外环隙间流动，其密度为0.9635 kg/m 3,流量为120 kg/h 。求果汁和饱和水蒸气的平均流速。个果汁 .T:-个饱和水蒸汽习题8附图9水流经一文丘里管如本题图示，截面1处的管内径为0.1 m ,流速为0.5 m/s ,其压强所产生的水柱高为1m；截面2处的管内径为0.05 m。忽略水由1截面到2截面流动过程的能量损失，求1、2两截面产

9、生的水柱高差h为多少米？12习题9附图10某植物油流过一水平渐缩管段 ，管大头内径为 20mm，小头内径为12mm ,现测得这 两截面间的压强差为 1000Pa,该植物油的密度为 950kg/m 3,不计流动损失。求每小时油 的质量流量。11从高位槽向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以1.5 m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为2.2 m （不包括出口压头损失）。高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？12 20水在50 mm 内径的直管中以3.6 m/s的流速流动，试判断其流动类型。13 37 c下血液的运动黏度是水的5倍。现欲用水在内径为1 cm的管道中模拟血液在内

10、径为5mm的血管中以15cm/s流动过程的血流动力学情况 ，实验水流速度应取为多少 ？14果汁在内径为di的管路中作稳定流动，平均流速为Ui,若将管径增加一倍，体积流量和其他条件均不变，求平均流速为原来的多少倍 ？15如本题图示，将离心泵安装在高于井内水面5米的地面上，输水量为50m3/h,吸水管采用114X4mni的电焊钢管，包括管路入口阻力在内的吸水管路上总能量损失为汇hf = 5 J/kg,当地大气压强为 京.0133X 105 Pa 。求该泵吸入口处的真空度习题16附习题17附图16用泵输送某植物油,管道水平安装，其内径等于10mm ,流量为0.576 m3/h ,油的粘30米的另一端

11、之间的压度为50黏度0-3 Pas,密度为950kg/m 3。试求从管道一端至相距 专业.专注力降。17用离心泵将某水溶液由槽 A输送至高位槽 B，两槽液面维持恒定并敞开通大气 ，其间垂 直距离为20 m 。已知溶液密度为1200 kg/m 3 ,溶液输送量为每小时 30 m 3 ,管路系统各 种流动阻力之和 Ehf = 36 J/kg ,该泵的效率为0.65。求泵的轴功率。18某饮料厂果汁在管中以层流流动，如果流量保持不变 ，问：（1）管长增加一倍；（2）管径增加一倍；（3）果汁温度升高使黏度变为原黏度1/2 （设密度变化极小）。试通过计算说明三种情况下摩擦阻力的变化情况。19 植物油在圆形

12、直管内作滞流流动，若流量、管长、液体物性参数和流动类型均不变，只将管径减至原来的2/5 ,由流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？20用泵将密度为930 kg/m 3、黏度为4黏度mPa s的某植物油送至贮槽，管路未装流量 计，但已知A、B两处压力表的读数分别为 Pa=1.2 MPa , pb=1.12 MPa ,两点间的直管长 度为25m ,用管直径为 89X3.5mm的无缝钢管，其间还有3个90。的弯头。试估算该管 路油的流量。21用一台轴功率为7.5kw的库存离心泵将溶液从贮槽送至表压为0.2 x 50a的密闭高位槽（见右图），溶液密度为1150kg/m 3、黏度为1.2 x -3Pa

13、 -啃子直径为 108 X 4 mm直管长度为70 m、各种管件的当量长度之和为 100 m （不包括进口和出口的阻力），直管阻力 系数为 0.026。输送量为 50m 3/h,两槽液面恒定，其间垂直距离为 20m。泵的效率为 65% 一试从功率角度考虑核算该泵能否完成任务。n a个甲2 不一不 1 bV1.6mA Ii word完美格式习题20附图6m20 m1由小l-l-.习题21附图习题23附图专业.专注22 一台效率为0.65的离心泵将果汁由开口贮槽输送至蒸发器进行浓缩。已知果汁密度为1030 kg/m 3,黏度为1.2 x tPa 十发器液面上蒸发空间的真空表读数为50 kPa，果汁

14、输送量 为16 m3/h。进蒸发器的水平管中心线高于开口贮槽 液面20 m ,管直径 为57mm x 3mm的冷轧不锈钢管，不包括管路进、出口能量损失的直管及各管件当量长度 之和为50m，管壁绝对粗糙度为 0.02mm ,当地大气压强为1X 10Pa。求泵的轴功率 Pz。23高位水槽底部接有一长度为30m （包括局部阻力的当量长度）、内径为20mm 的钢管，该管末端分接两个处于同一水平面的支管，支管直径与总管相同，各支管均装有一相同的球阀（1=6.4）,因支管很短，除球阀的局部阻力外，其他阻力可以忽略。高位槽水位恒定，水面与支管出口的垂直距离为6m。试求开一个阀门和同时开两个阀门管路系统的流量

15、。word完美格式、名词解释第二章流体输送机械1 离心泵的气蚀现象2 泵的工作点3 离心泵的安装高度4 离心泵的切割定律和比例定律二、填空1 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的线。2 离心泵的实际工作压头和流量不仅与（性曲线有关。3 离心泵压头的大小取决于（卜（4 离心泵的工作点由5 为防止发生（等措施提高泵的安装高度6 管路系统主要由（7 泵的内部损失主要由()曲线和()现象O),()和(),(泵的安装高度不能太高（）下，输送（）的特性曲线有关）和（）。）曲线共同决定。,可采取（）等组成。）和（）时的性能曲,还与（）的特）引起。、选择1离心泵铭牌上标明的扬程是指（）。A.功率最大时的扬程B

16、.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程),()2 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是（）A.忘了灌水B.吸入管路堵塞 C.压出管路堵塞 D.吸入管路漏气3 两台相同的泵串联工作时，其压头（）一台泵单独工作时的两倍。A. B. C.=4 正位移泵的流量与（）有关。A.泵的转速与结构B.管路阻力C.泵的压头5 离心泵的压头、流量均与流体的（）无关。A.黏度 B黏度密度C.温度6 液体的黏性随温度升高而（），气体的黏性随温度升高而（）。A.升高，降低 B.升高，升高 C.降低，升高7 余隙

17、系数越大，压缩比越大，则容积系数（）。A.越小 B.越大 C.不变8 正位移泵的压头与（）有关。A.泵的转速B.管路阻力C.流量四、简答1 离心泵发生气蚀现象的原因是什么？危害是什么？应如何防止？2 根据离心泵的特性曲线图说明用其出口阀门调节管路流量的原理。3 简述实际流体柏努利方程的物理意义。4 简述离心泵的结构和工作原理。5 简述用旁路阀调节往复泵流量的原理。五、计算1 已知离心泵吸入管内径为 100mm ,吸入管路总压头损失为 12u2/2g （u为吸管内水的 流速，m/s）,泵入口处真空表读数为 45.33kPa。试求吸水管内的流量 （m3/h）。已知水 的密度为103m 3/kg。2

18、 用泵将密度为1.15g/cm 3的盐水，以0.0056m 3/min的流量由一敞口大原料贮槽送敞口高位槽中，管道出口比原料贮槽的液面高23m ,吸入管内径为 90mm,泵出口管内径为3 2.5mm。假如管路系统的摩擦损失为53.8J/kg ,泵的效率为 70% ,试计算泵的扬程和功率。4 用泵将82.2勺热水以0.379m 3/min的流量从一出口贮槽中吸上来，泵的入口管为内径50.8mm ,长6.1m的40号钢管，有三个弯头。水从泵中流出来后经过一长61m ,内径5 0.8mm的带两个弯头的管段后再排到大气中，排出口比贮槽的液面高6.1m。（1）计算总摩擦损失；（2）计算泵所作的的功；3.

19、泵的有效功率。4用泵降体积流量为 0.5m 3/h的水以0.1m/s的速度从10m下的加热罐中抽至水龙头处。假如罐的压力保持在 600kPa的表压下，试求泵的能量。忽略管道阻力。第三章非均相物系的分离、名词解释1 非均相物系2 临界粒径3 重力沉降4 离心沉降5 沉降速度6 过滤速率二、填空1 滤饼过滤有（）和（）两种典型的操作方式。在实际操作中常用（）的操作方式。2 沉降室应做成（）形或在室内设置（）。3 沉降室的生产能力与（）和（）有关。4 除尘系统可以由（）、（）和（）组成。5 在除尘系统中，含尘气体可先在（）中除去较大尘粒，然后在（）中除去大部分尘粒。6 过滤有（）和（）两种基本方式。

20、7 板框过滤机的工作过程主要有（），（）和（）等。8滤饼过滤开始后会迅速发生（）现象。在滤饼过滤中，真正起过滤作用的是（）。9滤饼阻力的大小主要取决于（过滤介质）及其（）。10非均相物系的分离遵循（）的基本规律。三、选择1 在相同条件下，板框过滤机的洗涤速率为终了过滤速率的（）。A.1/2 ; B.1/3 ; C.1/42 对于可压缩性滤饼，其压缩系数为（）。A.s=0 ; B.s13 过滤的推动力为（）。A.浓度差；B.温度差；C.压力差4 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表逐渐上升，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是（）。A.忘了灌水；B.吸入

21、管路堵塞；C.压出管路堵塞；D.吸入管路漏气四、简答1 简述旋风分离器的结构和设计原理。2 简述影响重力沉降的因素（以斯托克斯区为例）。3 设计一个含尘气体的分离系统，并简述各个设备的作用。4 简述降尘室的结构和设计原理。5 根据过滤基本方程，简述影响过滤的因素。6 简述板框压滤机的工作过程。7 设洗水的粘度和温度黏度液相同，试证明洗涤速率是最后过滤速率的1/4。8 简述先恒速后恒压过滤的特点。9 简述用试验法求过滤常数的方法。五、计算1试计算直径d 90 d m度ps为3000kg/m 3的固体颗粒分别在20c的空气和水中的自由沉降速度。已知 20c时空气的密度为1.205kg/m 3,黏度

22、为 1.81 x -5Pa?s,水的黏度为1.5 x 1（3Pa?So2某悬浮液中固相密度为2930kg/m 3,其湿饼密度为1930kg/m 3,悬浮液中固相颗粒的质量分率为25g/升水。该悬浮液于400mm汞柱的真空度下用小型转筒真空过滤机做试验，测得过滤常数 K=5.15X10-6m2/So现用一直径为 1.75m ,长0.98m 的转筒真空过滤机生 产。操作压力于试验相同，转速为1r/min ,浸没角为125.5 ,滤布阻力可忽略，滤饼不可 压缩。试求此过滤机的生产能力和滤饼的厚度。3已知含尘气体中尘粒的密度为2000kg/m 3o气体温度为 375K ,黏度为 0.6cP,密度为0.

23、46kg/m 3o现用一标准型旋风分离器分离其中的尘粒，分离器的尺寸为 D=400mm ,h=D/2 , B=D/4。含尘气体在进入排气管以前在分离器内旋转的圈数为N=5 ,气体流量Q=1000m 3/h。试计算其临界粒径。4预用沉降室净化温度为20 C流量为250m 3/h的常压空气，空气中所含灰尘的密度为1800kg/m 3,要求净化后的空气不含有直径大于 10 pm的尘粒，试求所需净化面积为多大 ？ 若沉降室低面的宽为2m,长5m,室内需要设多少块隔板？已知20c时，空气黏度为1.81 x-5Pa?s。5若分别采取下列各项措施，试分析真空转筒过滤机的生产能力将如何变化。已知滤布阻力可以忽

24、略，滤饼不可压缩。（1）转筒尺寸按比例增大 1倍；（2）转筒浸没度增大1倍；（3）操作真空度增大1倍；4.转速增大1倍。6用单碟片的碟式离心机澄清含有颗粒的黏性液体，颗粒密度为1461kg/m 3,溶液的密度为801kg/m 3,黏度为10P,离心机车t筒的2=0.02225m ,产0.00716m ,碟片的半锥角为 45 ,如果转速为2300r/min ,流量为0.002832m 3/h。计算出口流体中最大颗粒的直径 。第四章粉碎筛分混合乳化一、名词解释1粉碎2粒度3球形度4筛分5混合6均匀度7乳化8均质二、填空1根据被粉碎物料和成品粒度的大小，粉碎被分为（）、（）、（）和（）四种。2物料粉

25、碎时所受到的作用力包括（）、（）和（）三种。3粉碎操作方法包括 （）、（）、（）和（）四种。4磨齿排列有四种方式，即（）、（）、（）和（）。5整个混合过程存在（）、（）和（）三种混合方式。6从结构来看，桨叶有（）、（）、（）和（）四种形式。7固体混合机按照结构可分为（）和（）两种；按照操作方式可分为（）和（）。8乳化液形成的方法基本上可分为（）和（）两种。9均质机按其结构及上作原理大致可分为（）、（）、（）。三、选择1对于中粉碎，成品粒度范围为（）。A. 5-50mmB. 5-10mmC. 100 mv 以下2对于立方体形颗粒，球形度也为（）。A.1B. 0.806C. 0.653当乳化剂的亲

26、水亲油平衡值（HLB）（）时，此乳化剂为亲水性乳化剂。A. 10B. t0,球壁的热导率为九 试推导空心球壁的导热关系式。9在预热器内将压强为 101.3kPa的空气从10 C加热到50 C。预热器由一束长度为 1.5m , 直径为(j)86mm x 1.5mm的错列直立钢管所组成。空气在管外垂直流过，沿流动方向共有 15行，每行有管子20歹U,行间与列间管子的中心距为110mm。空气通过管间最狭处的流速为8m/s。管内有饱和蒸气冷凝。试求管壁对空气的平均对流传热系数。10在长为3m,内径为53mm的管内加热香蕉浆。香蕉浆的质量流速为172kg/ ( s为。若香蕉浆在定性温度下的物性数据如下：

27、=890 黑10互Pa - S4=0.692w/m K; cp =3.865kJ/ ( kg c)。试求香蕉浆对管壁的对流传热系数。11有一列管式换热器，由38根(J)25mmx 2.5mm的无缝钢管组成。果汁在管内流动，由 20 c被加热至80 C,果汁的流量为8.32kg/s 。外壳中通入水蒸气进行加热。试求管壁对果汁的传热系数。当果汁的流量提高一倍时，传热系数有何变化。12热空气在冷却管管外流过 ，2=90W/(m 2 学 冷却水在管内流过，1=1000W/( m2 Q 。冷却 管外径 do=16mm ,壁厚 b=1.5mm ,管壁的 Q40W/(m2 )。试求：总传热系数Ko；管外对流

28、传热系数2增加一倍，总传热系数有何变化？管内对流传热系数1增加一倍，总传热系数有何变化？13有一套管换热器，内管为 625mm x 1mm,外管为(J)38mm x 1.5mm。冷水在环隙内流过，用以冷却内管中的高温气体 ，水的流速为0.3m/s ,水的入口温度为20C,出口温度为 40 Co试求环隙内水的对流传热系数。14有一不锈钢制造的套管换热器，内管直径为()89mmX 3.5mm ,流量为2000kg/h的糖浆在内管中从 80c冷却到50Co冷却水在环隙从 15c升到35Co糖浆的对流传热系数 h=230W/ (m2K)水的对流传热系数 c=290W/ (m2-K)忽略污垢热阻。试求：

29、冷却 水消耗量；并流和逆流操作时所需传热面积；如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设总传热系数随温度的变化忽略不计。22某无相变的流体，通过内径为50mm的圆形直管时的对流传热系数为120W/(m 2 .或流体的Re=2xi04o假如改用周长与圆管相等，高与宽之比等于1 2的矩形管，而流体的流 速增加0.5倍，试问对流传热系数有何变化？15某食品厂用冷水冷却奶油。冷却器为614mm x 8mm钢管组成的排管，水平浸于一很大 的冷水槽中，冷水由槽下部进入，上部溢出，通过槽的流速很小。设冷水的平均温度为 42.5 C,钢管外壁温度为56 C,试求冷水的对流传

30、热系数 。16室内有二根表面温度相同的蒸气管，由于自然对流两管都向周围空气散失热量。已知大管的直径为小管直径的 10倍，小管的(Gl Pr=108。两水平管单位时间、单位面积的 热损失的比值为多少？17饱和温度为100 c的水蒸气在长3m、外径为0.03m的单根黄铜管表面上冷凝 。铜管坚 直放置，管外壁的温度维持 96C,试求每小时冷凝的蒸气量。若将管子水平放，冷凝的蒸 气量又为多少？18有一台运转中的单程逆流列管式换热器，热空气在管程由120 c降至80 C,其对流传热系数1=50W/ (m2K)流程的冷却水从15 c升至90 C,其对流传热系数2=2000W/(m2-K)管壁热阻及污垢热阻

31、皆可不计。当冷却水量增加一倍时，试求水和空气的出口温度t2和丁2,忽略流体物性参数随温度的变化；传热速率Q比原来增加了多少？19在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中，用热油加热冷水。热油的流量为2.85kg/s ,进口温度为110 C；水的流量为0.667kg/s ,进口温度为35 Co热油和水的平均 比热容分别为1.9kJ/(kg 碉4.18 kJ /(kg - C)换热器的总传热系数为320W/(m 2 箕式求水的出口温度及传热量。20求直径d=70mm、长L=3m的钢管(其表面温度t1=227 C)的辐射热损失。假定此管 被置于：(1)很大的红砖里，砖壁温度t2=27 C； (2

32、)截面为0.3m x 0.3m的穆槽里， t2=27 C,两端面的辐射损失可以忽略不计 。21用175 c的热油将300kg/h的果汁由25 c加热至90 C,已知热油的比热容为2.61kJ/(kg C)其流量为360kg/h ,今有以下两个换热器，传热面积为0.8m2。换热器1 : Ki=625 W/(m 2 买单壳程双管程。换热器2 : K2=500 W/(m 2 买单壳程单管程。为满足所需的传热量应选用那一个换热器。22在一套管换热器中，用冷却水将1.25kg/s的蔗糖溶液由350K冷却至300K,冷却水在 (J)25mm X 2.mm的管内中流动，其进出口温度分别为 290K和320K

33、。已知水和蔗糖溶液的 对流传热系数分别为0.85 kW/(m 2 瞬口 2.7 kW/(m 2 买 又两侧污垢热阻忽略不计，试求所需的管长和冷却水消耗量。23在一列管换热器中，用初温为30 c的水将橘汁由120 c冷却到70 C,已知橘汁和水的 流量分别为 1X104 (kg/h )和 1.4 X 410kg/h )。比热容分别为 0.52 ( kcal/kg和：0.46(kcal/kg C倭热系数 K=100 ( kcal/m 2 h 磁分别计算并流和逆流时换热器所需的 传热面积。24在并流换热器中，用水冷却奶油。水的进出口温度分别为15 c和40 C,奶油的进出口温度分别为120c和100

34、C。现因生产任务要求奶油的出口温度降至80C,设奶油和水的流量、进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m,试求将此换热器的管长增至多少米才能满足要求？设换热器的热损失可忽略 。25 一传热面积为15m 2的列管换热器，壳程用110c饱和水蒸气将管程某溶液由20c加热至80C,溶液的处理量为 2.5 X1(4kg/h ,比热容为4kJ/ ( kg C)试求此操作条件下的总 传热系数。又该换热器使用一年后，由于污垢热阻增加，溶液出口温度降至 72 C,若要出 口温度仍为80C,加热蒸气温度至少要多高 ？26用20.26kPa (表压)的饱和水蒸气将20 c的水预热至 80 C,水在列管换热器管

35、程以0.6m/s的流速流过，管子的尺寸为(f)25mm x 2.mm。水蒸气冷凝的对流传热系数为104W/(m 2水侧污垢热阻为6X 1-4(m2 RW ,蒸气侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计，试求：(1)此换热器的总传热系数；(2)设备操作一年后，由于水垢积累，换热能力下降，出口温度只能升至70 C,试求此时的总传热系数及水侧的污垢热阻。27今欲于下列换热器中，将某种溶液从20 c加热到50 Co加热剂进口温度为100 C,出口温度为60Co试求各种情况下的平均温度差。(1)单壳程，双管程(2)双壳程，四管程28有一单壳程双管程列管换热器 ，管外用120 c饱和蒸气加热，干空气以12m/s的流

36、速在 管内流过，管径为 ()38mm x 2.5mm 总管数为 200根，已知总传热系数为150 W/(m2 C),空气进口温度为26 C,要求空气出口温度为 86 C,试求：(1)该换热器的管长应多少 ？(2)若气体处理量、进口温度、管长均保持不变，而将管径增大为 巾54 x 2mm,总管 数减少20%,此时的出口温度为多少 ？(不计出口温度变化对物性的影响，忽略热损失)。第七章制冷与食品冷冻一、名词解释1制冷2单位制冷量3制冷剂4制冷剂循环量5制冷系数6干耗二、填空1（）是可以冻结成冰晶的水分，而（）与固形物结合在一起，冷冻时很难冻结成冰晶。2食品冷冻分为（）和（ ）两种形式。其中（）可使

37、食品长期贮藏。3水冻结成冰的一般过程是 （），而后由于体系达到了热力学的 （）条件，水将在冻结温度下形成冰晶体。4根据对冷冻介质与食品接触的基本方式，冷冻过程包含（）和（）两个过程。5食品经冻结后再解冻 ，其组织中的冰晶体将融化成水，它不易（），这部分水将（）。食品组织中水分重新分配的量越多，则（）。三、简答1常用的制冷方式有哪些 ？各有什么特点？2简述逆卡诺循环。3简述冻结过程中食品温度的分布特点。4简述水与食品的冻结过程 。5分析冻结对食品品质的影响。6分析比较食品冻结的方法 。7举例说明常见食品的冻结设备 四、计算1已知一食品的含水率为 78%,冻结后固体成分和冰的质量分数为 0.22、

38、0.65,其密度分 别为1010、920,试估算该食品冻结后热导率、比热容和热扩散率的值。2已知某食品含水 82%,初始冻结点为1.2C,冻结完成时温度为 10C,试估算该食品 中未冻结水分的质量分数。3某球状食品的直径为 0.05 m,密度为1030 kg/m 3,水分质量分数为0.68。现需在隧道式 送风冻结器中经-23C的冷空气冻结，食品开始冻结时的温度已经被冷却至冻结点-1.8C,食品的融化热为 220 kJ/kg ,冻结后食品的热导率为 1.08 W/( m K),冻结时对流传 热系数为65 W/(m 2 K)o试分别计算将该食品冻结至平均温度达 12 C时和中心温度达 6c时的冷冻

39、时间。4 含水75%,长、宽、厚分别为1m、0.5m、0.3m的牛肉块状食品在冷冻器中被 一30 C 的冷空气冻结。表面对流传热系数为 40 W/(m2K),牛肉初始温度为 1.8C,牛肉冻结后 的热导率为1.5 W/( m K),密度980 kg/m 3,计算将牛肉冻结到 一10C时所需时间。5 5cm厚的牛肉胴体在 一30 C的冷冻间里被冻结。产品含水73%,密度970 ,冻牛肉热导 率为1.1 W/(m-K),初始冻结点为1.75C,冻结前后的始差为 250 kJ/kg,表面传热系数 为50 W/(m 2K),试用Plank方程式估计其冻结时间。6某冷冻食品加工厂需在16h内冻结10t猪

40、肉半胴体。猪肉水分质量分数 w = 0.72 ,初始冻结点温度Tf =-1.9C,现要求在28 C的冷风冻结装置中冻结，试计算猪肉胴体从初始温度为5 c开始，降温至其中心温度为 10C时所需的制冷量(kW)o第八章蒸发、名词解释1蒸发 2多效蒸发 3蒸发操作的有效温差二、填空1 一定压强下，溶液的沸点较纯水（），两者沸点之差，称为溶液的（）。2浓缩是（）和（）均匀混合液的部分分离过程 。3要维持连续的蒸发过程，一方面要不断地（）；另一方面还要不断地（）。4蒸发过程中温差损失主要由（）、（）和（）引起。5多效蒸发要求后效（）和（）小于前效的。6欲提高蒸发器的生产强度，必须设法提高其（）和（）。7

41、影响液柱沸点升高的因素主要有（）和（）。8由于（）和（），所以实际每蒸发1kg水要消耗1kg以上的蒸气。9常用的多效蒸发流程有（）加料、（）加料、（）加料和（）加料。10在并流加料的多效蒸发中，蒸发室压强逐效（），沸点逐效（），前效进入后效时（），浓度（），传热系数（）。三、简答1试推导单效蒸发加热蒸气耗量的表达试。2多效蒸发的温差分配的实质是什么？通常应考虑哪些原则？3设计并绘出牛奶浓缩系统的流程和主要设备，并说明其特点和工作原理 。四、计算1在一薄膜蒸发器中，将含有12%（质量分数，下同）蕃茄汁的浓缩到 25%,蕃茄汁最高允 许温度为57 C,这也就是浓缩液的温度。料液在38 c进入蒸发器，加热用的是172.4kPa 的饱和蒸气。总传热系数为3407W/（cm 2. g,传热面积为 4.6m2,估计原料液比热容为3.98kJ/（kg ，忽略沸点升高。计算蕃茄汁进入蒸发器的进料速度。2在单效真空蒸发器中，将流率为10000kg/h的某水溶液从10%浓缩到50%。原料液温度 为31 C,估计沸点升高为7C,蒸发室的绝对压强为 20kPa,加热蒸气的绝对压强为200kPa（绝压），冷凝水出口温度为79 Co已知总传热系数为 1000W/（m 2 ），热损失可忽略。试估算加热蒸气耗量和蒸发器的传热面积。3在单效蒸发