10级食品工程原理上册答案A

1、20112012学年第二学期食品工程原理（上册）科目考试试题A卷答案使用班级（老师填写）：食品10-1, 2题号.-A四五总分得分阅卷入一、填空题：（每空1分，共32分）1、流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿 管长不变。（填增大、减小、不变、无法判断）2、往复泵常用旁路调节的方法来调节流量。离心泵的流量调节阀安装在离心 泵 出口 管路上,关小出口阀门后，真空表的读数 变小 ，压力表的读数 变大。（变大，变小）。3、强化对流传热的主要途径是减薄层流内层厚度,蒸气冷凝的两种方式 是膜状冷凝和滴状冷凝；换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多，这往 往是由于传热管

2、外表有污垢积存的缘故。4、流体静力学基本方程式P2二P|十夕g（zZ2）或P = Po+Pgh。稳定热传导是指 传热系统中各点的温度仅随位置 而变,不随时间 而改变5、离心通风机的全风压是指静风压和动风压之和。6、在食品加工中，研究传热主要有两方面的目的，一是强化传热,一是削弱传热。7、米糠油在管中作层流流动，假设流量不变，管长不变，管径增加一倍，那么摩擦阻 力损失为原来的1/16倍。8、强化传热的途径主要有增加传热面积、增大传热温差和提高传热系数等。9、液体池内沸腾曲线包含三个阶段，分别是自然对流、核状沸腾、膜状沸腾。10、当Re为时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数九=64/Re ,在管内

3、 呈湍流时，摩擦系数与Re及/d 有关。11、某液体在内径为d的水平管路中稳定流动，其平均流速为u,当它以相同的 体积流量通过等长管子，而管内径缩小为原来的一半时，假设流体为层流，那么压降 P为原来的 16倍。12、流体通过固体颗粒床层流动时随着速度的增长，将会产生三种状态分别是固 定床、流化床、气力输送。13、评价旋风别离器性能的主要的三项指标为别离效率、生产能力和压强降。14、多种物质的混合过程一般可认为存在三种原理，分别是对流混合机理、扩散混合机理和剪力混合机理。二、选择题答案位置（共10分，每题1分）1、 D 2、 C 3、 B 4、 A 5、 D6、 C 7、 B 8、 A 9、 B

4、 10、 A三、判断题（每题1分，总分值10分,）1、对流传热系数是物质的一种物理性质。（X ）2、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。（V ）3、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。（X）4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大，随其温度的升高而减小。（V ）5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处 真空计指示真空度很高，他认为故障的原因是吸入管路堵塞造成的。（J）6、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量增加，生 产能力不变。（V ）7、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之

5、和。（X）8、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是外表光滑， 颜色较浅。（J）9、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是 泵特性曲线变了。（X）10、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。（义）U!、简答题（每题3分，总分值6分,）1 如下图离心泵操作装置中，有哪些错误？请指出并说时原因。（3分）12m大气 压答：吸入管路上不应装阀门，安装高度过高，吸入管路直径不能小于出口管路直径，以上三点都有可能造成气蚀现象； 无底阀，不能灌泵，会形成气缚现象。2、气蚀现象（3分）当离心泵的进口压力小于环境温度下的液体的饱和蒸汽压时，将有大量的蒸

6、汽液体中逸出，并与气体混合形成许多小气泡。当气泡到达高压区时，蒸汽凝结, 气泡破裂，液体质点快速冲向气泡中心，质点相互碰撞，产生很高的局部压力。 如果气泡在金属外表破裂凝结，那么会以较大的力打击金属外表，时其遭到破坏， 并产生震动，这种现象称为“气蚀现象”。五、计算题（共42分）1、（10分）水以2. 5m/s的流速流经中38X2. 5师的水平管，此管以锥形管 与另一38X3. Onun的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一 垂直玻璃管以观察两截面的压强。假设水流经A、B两截面间的能量损失为1.5 J/kg, 求两玻璃管的水面差（以mm记）。（水的密度取为1000 kg/m3-

7、解：上游截面A-A，下游截面B-B，通过管子中心线作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。%+华+空=%+华+包+ 小 2 p2 P式中 Za = Zb = 0, ua = 2. 5 m/s, ShfA, B = 1. 5 J/kg根据连续性方程式，对于不可压缩流体U =U-隹=2.5 隹=1.23有与同 m/sPb-Pr = -ShfA.B P两截面的压强差为I 22了 一 1 xiooo二 868. 55 N/m2 2 分即 Pb-Pa =弥.55x0.102 =886 mm上0由于 Pb=886 + Pa /.Pb pA2. （10分）一小型板框压滤机有框10块，长、宽各为0.2m,在2

8、00kPa （表压） 下作恒压过滤共2 h滤框充满，共得滤液160 L,每次洗涤与装卸时间为lh,假设介 质阻力可忽略不计，试求过滤常数K。解： p=200 kPa TOC o 1-5 h z A=0.2x0.2x10 x2=0.8m22 分丫2二4九2分q=V/A=0.16/0.8=0.2 m3/m22 分q2=Kt2 分K=0.22/2=0.02 m2/h2 分3、（10分）高位槽内的水面高于地面8米，水从108mmX4mm的管道中流出。 管路出口高于地面2米，水流经系统的能量损失可按Xhf=6.5u2计算（不包括出 口的能量损失），其中u为水在管内的流速，m/so计算管内水的流量，m3/

9、ho解：（1）以高位槽液面为上游截面1-二管路出口内侧为下游截面2-2；并以地面为 基准水平面。在两截面间列柏努利方程式2分22g21 + + = gZ2 + + + Shf2 分,2 p2 pZi = 8 m, Z2= 2 m, ui0, Pi = P2= 0 （表压）S hf = 6.5u2 = 6.5 u 22 分代入上式，得U2= 2.9 m/s1分由于输水管的直径相同且水的密度可视为常数，所以水的流速为2.9 m/s。1分（2）水的流量 Vh=3600Au = 3600X n/4X0.12X2.9 = 82 n?/h2 分4. （12分）在内管为（pl89xl0mm的套管换热器中，将

10、流量为3500kg/h的某液态 煌从100冷却到60,其平均比热Cp煌=2.38kJ/kg.,环隙走冷却水，其进 出口温度分别为40和50,平均比热Cp水=4.17kJ/kg.,基于传热外面积的 总传热系数Ko=2OOOW/m2.,设其值恒定，忽略热损失。试求：1）冷却水用量；2）分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。解：1)冷却水用量 TOC o 1-5 h z Wh CPh (T. -T2 )=Wc CP c (t2 -t1 )1 分3500X2. 38 X (100-60) =WcX 4. 17X (50-40)1 分Wc =7990Kg/h1 分2)逆流A t 逆=(50-20) / 1 n (50/20) =32, 751 分Q = K A A t mQ =7990X4. 17义(50-40)=3. 332X 105KJ/h A 逆=3. 332X 1()5/ (2000/1000)X32. 75X3600 = 1.41 (4)1分nr d o L=l. 41 TOC o 1-5 h z 14X0. 18