2025 年大学食品科学与工程（食品工程原理）试题及答案

2025年大学食品科学与工程（食品工程原理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下关于流体流动的描述，错误的是（）A.层流时流体分层流动，互不混合B.湍流时流体各部分剧烈混合C.雷诺数越大，流体越容易呈现层流状态D.流体在管道中流动时，存在沿程阻力2.对于离心泵，以下说法正确的是（）A.安装高度越高，泵越容易发生气蚀B.流量越大，扬程越高C.效率随流量的增大而一直增大D.泵的轴功率与流量无关3.传热的基本方式不包括（）A.热传导B.热对流C.热辐射D.热交换4.以下哪种情况不利于对流传热系数的提高（）A.增加流体流速B.增大传热面积C.提高流体的导热系数D.使流体形成湍流5.在蒸发操作中，二次蒸汽的利用方式不包括（）A.作为下一效蒸发器的加热蒸汽B.用于预热原料液C.直接排放D.用于其他工艺过程6.过滤操作中，以下说法错误的是（）A.过滤介质的阻力与过滤时间无关B.滤饼的阻力随过滤时间增加而增大C.过滤速度与过滤面积成正比D.过滤压力差越大，过滤速度越快7.对于精馏塔，以下说法正确的是（）A.进料热状况对精馏结果无影响B.回流比越大，精馏效果越好，能耗越低C.塔板效率越高，精馏分离效果越好D.精馏塔的塔顶温度高于塔底温度8.以下关于吸收操作的描述，正确的是（）A.吸收质从气相转移到液相的过程B.吸收剂的选择与吸收质无关C.吸收塔的操作压力越低，吸收效果越好D.吸收过程中，吸收质在气液两相中的浓度始终保持不变9.以下哪种设备不属于传质设备（）A.精馏塔B.吸收塔C.蒸发器D.萃取塔10.对于干燥过程，以下说法错误的是（）A.等速干燥阶段，物料表面温度等于干燥介质的湿球温度B.降速干燥阶段，干燥速率主要取决于物料内部水分的扩散速率C.干燥介质的湿度越大，干燥效果越好D.干燥过程中，物料的平衡水分不能被除去二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.影响流体粘性的因素有（）A.温度B.压力C.流速D.流体种类2.提高离心泵扬程的方法有（）A.增大泵的转速B.减小泵的叶轮直径C.采用多级离心泵D.提高泵的效率3.以下哪些是强化传热的措施（）A.增加传热面积B.提高传热系数C.增大传热温度差D.减少热损失4.在蒸馏操作中，回流比的影响包括（）A.影响精馏塔的分离效果B.影响塔釜产品的组成C.影响塔顶产品的组成D.影响精馏塔的能耗5.以下关于吸附操作正确的是（）A.吸附质在吸附剂表面发生吸附B.吸附过程是可逆的C.吸附剂的吸附容量与温度有关D.吸附操作可用于气体分离和净化三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.理想流体在管道中流动时，没有能量损失。（）2.离心泵启动时，应先关闭出口阀门。（）3.热传导是依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而传递热量的。（）4.蒸发操作中，加热蒸汽的压力越高，蒸发效率越高。（）5.过滤操作中，过滤介质的孔径越小，过滤效果越好。（）6.精馏塔的进料位置对精馏结果没有影响。（）7.吸收操作中，吸收剂的用量越大，吸收效果越好，所以应尽量增大吸收剂用量。（）8.萃取操作是利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同来分离混合物。（）9.干燥过程中，物料的干燥速率始终保持不变。（）10.只要流体在管道中流动，就会产生流动阻力。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述离心泵的工作原理。2.说明影响对流传热系数的因素有哪些。3.简述精馏塔的操作要点。五、综合分析题（总共2题，每题15分，请结合所学知识进行综合分析解答）1.某食品厂计划新建一个蒸发器，用于浓缩某种果汁。已知该果汁的流量为10m³/h，初始浓度为10%，要求浓缩至30%。蒸发器的加热蒸汽压力为0.6MPa，蒸发温度为80℃，进料温度为20℃。请分析该蒸发器的选型及主要操作参数的确定，并说明在操作过程中需要注意的问题。2.某食品企业在生产过程中需要对一种混合气体进行分离，其中主要成分是A和B，含量分别为60%和40%。现采用精馏塔进行分离，要求塔顶产品中A的含量不低于95%，塔底产品中B的含量不低于90%。请分析精馏塔的工艺流程设计、主要操作参数的选择以及如何提高精馏塔的分离效率。答案：一、单项选择题1.C2.A3.D4.B5.C6.A7.C8.A9.C10.C二、多项选择题1.AD2.AC3.ABCD4.ABCD5.ABCD三、判断题1.√2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.×10.√四、简答题1.离心泵的工作原理：离心泵依靠叶轮高速旋转，使叶轮中心处形成低压区（吸入室），在压差作用下，液体从吸入管进入泵内。叶轮的叶片将机械能传递给液体，使液体获得能量，以较高的速度和压力从泵的出口排出，进入排出管。2.影响对流传热系数的因素有：流体的种类和性质（如导热系数、比热容、密度、粘度等）；流体的流动状态（层流或湍流），湍流时对流传热系数大；流体的流速，流速越大，对流传热系数越大；传热壁面的形状、大小和位置；流体有无相变，有相变时对流传热系数较大。3.精馏塔的操作要点：控制合适的回流比，回流比影响精馏效果和能耗；保证进料稳定，包括流量、组成和热状况；控制塔顶和塔底的温度、压力，维持塔的稳定操作；注意塔板效率，避免液泛、漏液等异常现象；定期检查和维护设备，确保精馏塔正常运行。五、综合分析题1.选型：根据果汁流量和浓缩要求，可选择降膜式蒸发器。操作参数确定：加热蒸汽压力决定蒸发温度，根据物料性质确定蒸发温度为80℃。进料流量已知，通过物料衡算确定蒸发水量。注意问题：控制进料温度稳定，防止结垢影响传热；定期检查加热管，防止泄漏；注意蒸汽压力稳定，避免蒸发温度波动。2.工艺流程设计：原料混合气体