《食品工程原理》試卷A及答案

1、10/10食品工程原理 課程考試試卷A 適用專業(yè)： 考試日期： 試卷所需時(shí)間：120分鐘 試卷總分： 100分一、填空（每小題1分共48分）1、離心泵的主要部件包括 ， 和 。2、流體在管路中流動(dòng)時(shí)的阻力可分為 和 兩種。3、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí)的速度分布是 形曲線，中心最大速度為平均速度的 倍。4、離心泵的安裝高度超過允許吸上高度時(shí)，將可能發(fā)生 現(xiàn)象。5、對接近常壓的溶質(zhì)濃度低的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓減小時(shí)，亨利系數(shù)E ，相平衡常數(shù)m ，溶解度系數(shù) 。6、在常壓逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，操作液氣比為1.35，氣液平衡關(guān)系為Y=1.8X，則溶質(zhì)組分的回收率最大可達(dá)

2、。7、若被輸送液體的粘度增高，則離心泵的壓頭 ，流量 ，效率 ，軸功率 。8、離心泵將低位敞口水池的水送到高位敞口水槽中，若改送密度為1200kg/m，其他性質(zhì)與水相同的液體，則流量 ，壓頭 ，軸功率 。9、傳熱的基本方式包括 ， 和 。10、在精餾過程中，增大操作壓強(qiáng)，則物系的相對揮發(fā)度 ，塔頂溫度 ，塔釜溫度 ，對分離過程 利。11、某兩種組分物系，其相對揮發(fā)度=3，對第n、n-1兩層理論板，在全回流條件下，已知xn=0.3，則yn-1= 。12、在規(guī)定的沉降速度ut條件下，降塵室的生產(chǎn)能力只取決于降塵室 而與其 無關(guān)。13、蒸汽冷凝有 和 兩種。14、在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣冷

3、凝加熱原油，則原油宜在 程流動(dòng)，總傳熱系數(shù)接近于 的對流傳熱系數(shù)。15、在非金屬液體中， 的導(dǎo)熱系數(shù)最大，大多數(shù)液態(tài)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而 。16、塔板負(fù)荷性能圖由 ， ， ， ， 五條線組成。加大板間距，則液泛線 ；減少塔板開孔率，則漏夜線 ；增加降液管面積，則液相負(fù)荷上限線 。17、在一定的溫度和總壓強(qiáng)下，以濕空氣作干燥介質(zhì)，當(dāng)所用空氣的相對濕度減小時(shí)，則濕物料的平衡水分相應(yīng) ，其自由水分相應(yīng) 。18、在101.33kPa的總壓下，將飽和空氣的溫度從t1降至t2，則該空氣下列參數(shù)如何變化： ，H ，tw ，td 。19、水在圓管中強(qiáng)制湍流時(shí)的對流傳熱系數(shù)i為1000 W/(m),若將水

4、的流量增加一倍，而其他條件不變，則i = W/(m)。 二簡答題（每小題3分共12分）1試驗(yàn)研究水對O2,NH3,CO2和NO2的吸收時(shí)，是氣膜阻力大還是液膜阻力大？你是怎樣判斷的？2蒸汽冷疑傳熱時(shí)，滴狀冷疑比膜狀冷疑的傳熱系數(shù)大，為什么？可采用什么措施使膜狀冷疑變滴狀冷疑？3.根據(jù)濕空氣的相對濕度，干球溫度，通過I-H圖求取空氣的其它參數(shù)。4.對進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q的確定。三、計(jì)算題（40分）1附圖所示為一牛奶輸送系統(tǒng)。牛奶用泵由真空鍋被抽送經(jīng)冷卻器至為于9m高度的牛奶貯罐。吸入管長和排出管的規(guī)格均為100mm8mm。真空鍋內(nèi)的真空度為660mmhg, 貯罐開口通大氣，牛奶輸送量為4.35t/h

5、,整個(gè)管路包括冷卻器在內(nèi)的摩擦損失為50J/kg,試近似估計(jì)泵所需的能量。估算時(shí)將牛奶比重視為1(8分)2. 在逆流換熱器中，用初溫為20C的水將1.25kg/s的液體（比熱容為1.9kJ/kg.C,密度為850kg/m3），由80C冷卻到30C。換熱器的列管直徑為25*2.5mm，水走管方。水側(cè)和液體側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為0.85kW/(m2.C)和1.70kW/(m2.C)，污垢熱阻可忽略。若水的出口溫度不能高于50C，試求換熱器的傳熱面積。(10分)3. 在逆流操作的吸收塔中，于101.33kPa,25C下用清水吸收混合氣中的H2S，將其濃度由2%降至0.1%（體積）。該系統(tǒng)符合亨利定律

6、。亨利系數(shù)E=5.52*104kPa。若取吸收劑用量為理論最小用量的1.2倍，試計(jì)算操作液氣比L/V及出口液相組成X1。又若壓強(qiáng)改為1013 kPa而其它條件不變，再求L/V及X1。（10分）4有兩股原料，一股為100kmol/h含苯06及甲苯04的混合液，另一股為100kmol/h含苯02及甲苯08的混合液，擬用精餾操作進(jìn)行分離，要求餾出液含笨09，釜液含苯005。塔頂為全凝器，塔釜為間接水蒸氣加熱。回流比為2。問以下兩種方案哪種所需理論板數(shù)少？(12分)1)兩股原料分別在其泡點(diǎn)下進(jìn)入相應(yīng)濃度的塔板上；2)將兩股原料混合后在其泡點(diǎn)下進(jìn)入相應(yīng)濃度的塔板上。食品工程原理課程考試試卷A答案一、填空

7、題1、葉輪 導(dǎo)輪 軸封裝置2、直管阻力 局部阻力3、拋物線 24、氣蝕5、不變 增大 不變6、75%7、減小 減小 下降 增大8、不變 不變 增大 9、熱傳導(dǎo) 熱對流 熱輻射 10、下降 升高 升高 不 11、0.794 12、底面積 高度 13、滴狀冷凝 膜狀冷凝 14、管 原油 15、水 降低 16、霧沫夾帶線 液泛線 液相負(fù)荷上限線 漏夜線 液相負(fù)荷下限線 上移 下移 右移 17、減小 增大18、不變 降低 降低 降低 19、1740二、簡答題1相互接觸的汽液兩相存在穩(wěn)定的相界面。(1分)在相界面處汽液兩相達(dá)到平衡。(1分)在層流膜以外氣液兩相的濃度均勻，阻力為0，相界面處阻力為0，主要

8、集中在雙膜層內(nèi)。(1分)2汽蝕現(xiàn)象是：當(dāng)葉輪入口處的壓強(qiáng)低于或等于同溫度下輸送液體飽和蒸汽壓時(shí)，液體產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，汽泡從低壓運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)或凝結(jié)破裂同周圍液體以很高速度和很大的頻率沖向泡沫中心，造成局部沖擊力，發(fā)出噪音振動(dòng)，葉輪呈海綿狀損壞。(2分)防止：降低安裝高度。(1分)3答：(3分)4答：(3分) （1）飽和液體進(jìn)料，q=1(2) 飽和蒸氣進(jìn)料，q=0(3)氣液混和物進(jìn)料：0q1(4)冷液進(jìn)料：q1（5）過熱蒸氣進(jìn)料：q0三、計(jì)算題1. 解:Z1g+u12/2+P1/P+we=Z2g+u22/2+P2/P+hf (2分)Z1=0 Z2=9u1=0 u2=0P1=0（表1） P2= -6601.013105/760= -8797Pa (2分)u=mS/PS=(4.35103/3600)/1000(0.084)2/4=0.21m/sWe=99.81-8797/1000+50=129.49J/Kg (2分) Ne= WeWS= We4.35103/3600=156.5W (2分) 2解：Q=Ktm (2分)Q=WhCph(T1-T2)=1.251.9103(80-30)=1.87105J/s (2分)tm=(30-10)/ln(30-10)=18.2 (2分)1/K=