食品工程原理(乙)試題答案

1、For personal use only in study and research; not for commercial use薆西北農(nóng)林科技大學(xué)本科課程考試螆參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)羃考試課程： 食品工程原理學(xué)年學(xué)期： 2006-2007-1薀試卷類型： A 卷考試時(shí)間： 2006-12-17羋專業(yè)年級(jí)： 食品質(zhì)量與安全薅羃一、名詞解釋羈 1絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空為基礎(chǔ)測(cè)得的壓力。表壓：絕對(duì)壓力高于大氣壓的數(shù)值，壓力表上的讀數(shù)即為表壓或表壓 =絕對(duì)壓力大氣壓。真空度：絕對(duì)壓力低于大氣壓的數(shù)值，真空表上的讀數(shù)即為真空度或真空度 =大氣壓絕對(duì)壓力。 (各條 1 分)螆 2氣縛：離心泵啟動(dòng)前，吸入管

2、路和蝸形泵殼內(nèi)沒(méi)有全部充滿水，而是存在空氣，由于空氣密度小于水的密度，產(chǎn)生的離心力很小，不足以提供吸上液體所需真空度，這時(shí)離心泵就無(wú)法工作，積為氣縛。 (根據(jù)答題大意給分 )莄 3流體的流動(dòng)型態(tài)及判定：流體的流動(dòng)型態(tài)有層流及湍流，層流指流體運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)都沿一個(gè)方向向前運(yùn)動(dòng)，而無(wú)徑向運(yùn)動(dòng)。湍流指流體運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不僅有向前運(yùn)動(dòng)，還有徑向及其它方向的運(yùn)動(dòng)，流體流動(dòng)型態(tài)的判定用雷諾數(shù)。肅當(dāng) Re2000時(shí)，流體為層流。當(dāng)2000Re 4000， 流體既有層流，又有湍流。當(dāng) Re4000時(shí)，流體為湍流。（答出第二段即可）莂 4允許吸上真空度：允許吸上真空度 Hs 指泵入口處壓力 P1 可允許達(dá)

3、到的最高真空度。以壓頭形式表示為蒈 Hs=（ Pa-P1 ）/ g莇 5汽蝕余量：汽蝕余量 h 是指離心泵入口處液體的靜壓頭 P1/g與動(dòng)壓頭u1 2/2g 之和超過(guò)其飽和蒸汽壓頭Pv/g的某一最小指定值，即： h=（P1/2）-Pv/g1膃g+u/2g葿二、填空題33膀1180 108010膆 2P2P1P3 或 P3P1 P2芃 3P1=P2P3= P4； P5=P6P7P8；P9=P10=P11 P12衿 4（熱）傳導(dǎo)；（熱）對(duì)流；（熱）輻射蚇 5直接接觸式；蓄熱式；間壁式或間接接觸式羄 6容積損失；水力損失；機(jī)械損失莃三、簡(jiǎn)答題+P /2222g+u/2g= Z +P /g+u/2g或

4、gZ +P / +u/2= gZ +P / +u/2芀 1Z1 112221112222 gZ2 22；1、 gZ1 和 gZ1 是位壓能； P1/ g、P1/ 或 gZ1 1+u1/2=u2荿+P+P+/2Z222是動(dòng)壓能。各點(diǎn)分和 P1 是靜壓能； u1、 2和 u22)/2g u /2/2(蚃 2答：?jiǎn)?dòng)離心泵之前，需要先將被輸送的液體灌滿吸入管路和泵殼，啟動(dòng)后電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵使葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，充滿在葉片之間的液體，在離心力的作用下沿葉片間的通道從葉輪中心被子拋向葉輪的外緣。在此過(guò)程中，泵通過(guò)葉輪向液體提供了能量，液體以很高的速度離開(kāi)葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸形泵殼中由于流道的逐漸擴(kuò)大，液體

5、流速減慢，大部分動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭，液體以較高的靜壓力沿著切向流入排出管道，從而實(shí)現(xiàn)輸送流體的目的。當(dāng)葉輪中心的液體作徑向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，該處形成負(fù)壓區(qū)。因?yàn)楸玫奈牍苈方](méi)在被輸送的液體內(nèi)部，在液面壓力（常為大氣壓）與葉輪中心負(fù)壓的壓力作用下，液體不斷地被吸入軒輪內(nèi)，以填補(bǔ)被排出液體的位置。這樣，葉輪不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，液體就能連續(xù)不斷地被吸入和排出，實(shí)現(xiàn)輸送液體的任務(wù)。 （答出大意即可）蒃 3離心泵的主要部件為葉輪、泵殼和軸封裝置。蟻葉輪的作用是將電動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能傳給液體，提高被輸送液體的靜壓能和動(dòng)能；泵殼起著能量轉(zhuǎn)換的作用， 將被輸送液體的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能；軸封裝置的作用是為了防止高壓液體從

6、泵殼內(nèi)沿軸向外泄漏以及因葉輪中心處負(fù)壓使外界空氣經(jīng)縫隙漏入。 （答出大意即可）袇 4傅里葉傳熱定律的表達(dá)式： q = T/ n 或 = AT/n螆 q 熱流密度或熱通量；薃 T/ n 沿等溫面法線上的溫度梯度。袈 熱導(dǎo)率或傳熱系數(shù)蕿 A 傳熱面積； 為熱流量 ；蒅負(fù)號(hào)表示傳熱的方向與溫度梯度的方向相反。（各 1.5 分）薂 5答：當(dāng)液體和高溫壁面相接觸被加熱至飽和溫度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象。加熱面溫度 TW 和液體飽和溫度TS 差值 t=TW-TS 稱為過(guò)熱度， t愈大，汽泡發(fā)生頻率也愈高，一般認(rèn)為 t=525時(shí)，汽泡產(chǎn)生的速度隨 t的上升面而增加，且不斷離開(kāi)壁面升入蒸汽空間， 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)提高

7、， 通常稱之為泡狀沸騰，也稱為核狀沸騰。當(dāng) t25時(shí)，由于加熱面上產(chǎn)生的汽泡大大增加，且汽泡產(chǎn)生的速度大于汽泡躍離液面的速度，致使汽泡在加熱表面形成一層不穩(wěn)定的膜，通常稱之為膜狀沸騰。 此膜的存在使傳熱系數(shù)變小。 （如圖）（不一定畫(huà)圖，要求必須答出 t范圍和傳熱系數(shù)的變化趨勢(shì)，兩者各 3 分。）艿羇四計(jì)算題芄 1 解：根據(jù)題意列機(jī)械能衡算式：Z1 11222 f（2分）22螞+P / g+u/2g= Z +P / g+u/2g+ H蝕代入數(shù)值得蠆 u2 =6.26m/s（ 2 分）芇計(jì)算質(zhì)量流量 qm 或體積流量 qv螂 qv=uA（ 2 分）肁 qv=uA=3600*6.26*(68*10

8、-3)2*3.14/4=0.0227m3/s（ 2 分）膇 qv=uA=81.8m3/h（2 分）肆 2解：根據(jù)題意列能量衡算式Z1 1 222 2 f（11 分）12袂+P / g+u/2g= Z +P / g+u/2g+ H由 qv2/4推得2（2分）2蒂=3.14 u *du =0.796 m/s袈代入各數(shù)值入 Z1+P1/g+u12/2g= Z2+P2/g+u22/2g+Hf 得裊H=Z 1-Z 2 =1.532m（2 分）羂 3解：根據(jù)題意列能量衡算式薈 Q=W1p1* t 1= W2*cp2* T2（4 分）*c莆代入數(shù)值得 W1 =0.253 kg/s（2 分）薃或 W1 =90

9、9 kg/h由 Q=KAt 可求 A（ 1 分）肂m對(duì)于逆流 : t m=29（2 分）罿2（2 分）由 A=Q/Kt 得 A=0.363 m肈m同理得順流時(shí) t m=23.08（2 分）蚆由 A=Q/Kt m得 A=0.457 m2（2 分）以下無(wú)正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。 , .For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f r den pers?nlichen f r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude