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12004 2005 学年第二学期 食品科学与工程 专业食品工程原理试卷(A)卷 一、填空题(20 分)1. 71dyn/cm= N/m(已知 1N=105 dyn) ;2. 给热是以 和 的差作为传热推动力来考虑问题的;3. 金属的导热系数大都随其温度的升高而 , 随其纯度的增加而 ;4. 能够全部吸收辐射能的物体(即 A=1)称为 体;5. 蒸发操作中,计算由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失的方法有 、 ; 6. 蒸发器主要由 室和 室组成;7. 喷雾干燥中,热空气与雾滴的流动方式有 、 三种;8. 形状系数不仅与 有关,而且与 有关;9. 粉碎的能耗假说比较著名的三种是 、 ;题号 一 二 三 四 五 合计得分阅卷人系(部)河北科技师范学院班 级学 号姓 名装 订 线210. 圆形筛孔主要按颗粒的 度进行筛分,长形筛孔主要按颗粒的 度进行筛分。3二、选择题(10 分) (有一项或多项答案正确) 1. 揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是( )(A)普朗克定律;(B)折射定律;(C)克希霍夫定律;(D )斯蒂芬-波尔兹曼定律2. 确定换热器总传热系数的方法有( )(A)查样本书;(B)经验估算;(C)公式计算;(D )实验测定3. 为保证多效蒸发中前一效的二次蒸汽可作为后一效的加热蒸汽,前一效的料液的沸点要比后一效的( )(A)高;(B)低;(C)相等;(D)无法确定;4. 对饱和湿空气而言,下列各式正确的是( )(A)p=p S, =100%, ;( B)p=p S,=0;(C )p=0,=0;(D)t=t w=td=tas5. 粉碎产品粒度分析中,一般认为,筛分法分析的下限是( )(A)100m;(B)50m;(C)10m;(D )5m 。三、判断题(10 分) (对者打“”号,错者打 “”号。 )1. ( )算术平均温度差是近似的,对数平均温度差才是准确的;2. ( )两固(灰)体净辐射传热的热流方向既与两者温度有关,又与其黑度有关;3. ( )NaOH 溶液的杜林线不是一组相互平行的直线;4. ( )恒速干燥阶段干燥速率的大小决定于物料外部的干燥条件;5. ( )泰 勒 标 准 ( Tyler Standard) 筛 制 中 , 相 邻 两 筛 号 的 网 眼 净 宽 度 之 比 为1 2。四、计算题(60 分)1. (10 分) 外径为 426mm 的蒸汽管道,其外包扎一层厚度位 426mm 的保温层,保温材料的导热系数可取为 0. 615 W/(m)。若蒸汽管道的外表面温度为 177,保温层的外表面温度为 38,试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。2. (10 分) 一单程列管式换热器,由若干根长为 3m、直径为 252.5mm的钢管束组成。要求将流量为 1.25kg/s 的苯从 350K 冷却到 300K,290K 的冷却水在管内和苯呈逆流流动。若已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为0.85 和 1.70kW(m 2K),污垢热阻和换热器的热损失可以忽略不计,若维持水出口不超过 320K。试求换热器的传热面积。取苯的平均比热为1.9kJ/(kgK),管壁材料(钢)的导热系数为 45W(m 2K) 。3. (15 分) 用一单效蒸发,将 1000kg/h 的 NaCl 溶液从 5%连续浓缩到430%。蒸发操作的平均压强 20kPa(绝压) ,原料液进料温度为 30,料液比热54kJ/(kg. ),蒸发器内溶液沸点为 75,蒸发器的传热系数为1500W/(m2) ,加热蒸汽绝压为 120kPa(绝压) ,若不计热损失,试求:(1)蒸发量 W;(2)加热蒸汽消耗量;(3)蒸发器的传热面积。4. (15 分) 采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理 2000kg ,干燥操作使物料的湿基含水量由 40%减至 5%,干燥介质是湿空气,初温为 20,湿度 H0=0.009kg 水/kg 绝干气,经预热器加热至 120后进入干燥器中,离开干燥器时废气的温度为 40,若在干燥其中空气状态沿等焓线变化。试求:(1) 水分蒸发量; (2) 绝干空气消耗量;(3) 在 HI 图上示意地画出空气在整个干燥过程(包括预热、干燥)的状态变化情况,并说明各点所代表的状态。5. (10 分) 某湿物料在恒定干燥条件下干燥,其含水量由 0.6kg水/kg 绝干料降至 0.05kg 水/kg 绝干料,实验得该干燥条件下的干燥速率曲线如图 1 所示,试求:恒速干燥阶段和降速干燥阶段的干燥时间之比。 图 1附:cpw=4.187kJ/kgp=120kPa 时:汽化潜热 2247kJ/kg;饱和蒸汽温度 104.2;p=20kPa 时:汽化潜热 2356kJ/kg;饱和蒸汽温度 60.16试题 2一:填空题 1.流体的密度和体积比随(_)和(_)而变化,其原因是(_) 。 2.当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力(_) 。 3.孔板流量计是利用(_)的原理来测量流量的。 4.开大离心泵的出口阀,离心泵的出口压力表读数将(_) 5.在标准大气压下,最大吸入高度也不超过(_)m 。 6.热传导的基本定律是(_) 。 7.气体的热导率随温度的升高而(_) 。 8.设法(_)是强化冷凝传热的主要途径。 9.灰体是指(_) 。 10.采用折流或其他流动形式的目的是为了(_) ,但平均温度差较(_)时的为低。 11.沉降室的生产能力与(_)无关。 12.Kc 越大,设备分离效率(_) 。 13.(_)是判断旋风分离器分离效率高低的重要依据。 16.相平衡常数 m 越大,则表示溶解度(_) 。 17.理论版是指在板上气液(_) ,且液体(_) 。 18.降速干燥阶段是(_)阶段。 19.沉降速度是指(_) 20.滤板的作用:一是(_),二是(_) 二:简答题 1离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么?有何危害?应如何消除? 2在干燥试验中热空气能否使物料完全干燥?为什么?并简述恒速干燥阶段机理和降速干燥阶段机理。 三、计算 1.采用图示的实验装置测定离心泵的性能。泵的吸入管内径为100mm,排出管内径为 80mm,两测压口间垂直距离为 0.5m。泵的转速为 2900r/min,以 20清水为介质测得以下数据:流量 15L/s,泵出口表压 2.55105Pa,泵入口处真空度 2.67104Pa,功率表测得电动机所消耗的功率 6.2kW。 泵由电动机直接带动,电动机的效率为 93%。试求该泵在输送条件下的压头、轴功率和效率。 2.在 25下对每升水中含 25g 某种颗粒的悬浮液用具有 26 个框的7BMS20/635-25 板框压滤机进行过滤。在过滤机入口处滤浆的表压为3.39105Pa,所用滤布与实验时的相同,浆料温度仍为 25。每次过滤完毕用清水洗涤滤饼,洗水温度及表压与滤浆相同而其体积为滤液体积的 8%。每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间为 15min。已知固相密度为 2930kg/m3,又测得湿饼密度为 1930kg/m3。求此板框压滤机的生产能力。 3.用刮板式换热器冷却苹果酱,苹果酱质量流量为 50kg/h,比热 Cp为 3817J/(kg),入口温度 80,出口温度 20。套管环隙逆流通冷水,入口温度 10,出口温度 17。传热系数 K 为568W/(m2) 。求: 1、需要的冷却水流量; 2、换热平均温差及换热面积; 3、若改为顺流,两流体出入口温度同前,换热平均温差及所需换热面积为何值? 4.稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知原料液温度 43.3,浓度为11%,比热容 3.9kJ/(kg),进料流量 0.67kg/s。蒸发室沸点 60.1,完成液浓度 75%。加热蒸汽压力为 300kPa。加热室传热系数为943W/(m2 )。计算: 1、蒸发量和完成液流量; 2、加热蒸汽耗量; 3、蒸汽经济性; 4、换热面积硕士考研试卷(南京农大食品工程原理)一、选择题(每小题 3 分,共 30 分)1、流体在管内流动,若流动处于层流区,则流体流动的摩擦系数 值 。A、与管壁相对粗糙度 /d 无关。 B、与雷诺数 Re 及管壁相对粗糙度 /d 有关。C、与雷诺数 Re 无关。 D、与管壁相对粗糙度 /d 有关。2、离心泵的安装高度与_。 A、泵的结构无关; B、液体流量无关;C、吸入管路的阻力无关; D、被输送的流体密度有关。 3、随着流体流量的增大,流体通过下列哪种流量计时,其压降变化8幅度最小? A、孔板流量计; B、文丘里流量计; C、转子流量计。4、一台正在工作的列管式换热器,已知 1100 w / (m2 K),210000 w / (m2 K),若要提高传热系数 K,最简单有效的途径是 。 A、设法增大 1; B、设法增大 2; C、同时增大1 和 2。5、要除去气体中含有的 1050 的粒子,除尘效率小于 75%,宜选用 。A、除尘气道 B、旋风分离器 C、离心机 D、电除尘器6、用套管换热器加热空气,管隙用饱和水蒸汽作热源,空气在管内作湍流流动,现因生产需要将空气流量提高为原来的 2 倍,若要保持空气进、出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的 。 A、不变 B、 2 倍 C、1.74 倍 D、1.149倍7、真空蒸发时,冷凝操作压强最低极限取决于_。A、冷凝水的温度; B、真空泵的能力; C、当地大气压力; D、蒸发器的蒸发水量。8、y 为溶质气体在气相主体中的浓度,y*为溶质气体在气相主体中与液相主体浓度 x 成平衡的气相浓度。则当 时发生解吸过程。A、y y* B、y y* C、y y* D、y y*9、双组分连续精馏塔中,当物料处理量、料液浓度、馏出液浓度及釜液浓度一定时,回流比增大,塔顶产品量 。A、增加 B、减少 C、不变 D、不能确定10、对于一定干球温度的空气,当其相对湿度愈低时,其湿球温度 。 A
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