食品工程原理

復(fù)習(xí)題:1簡(jiǎn)述食品工程原理在食品工業(yè)中的作用和地位。2何為絕對(duì)壓力、表壓和真空度它們之間有何關(guān)系3何為不可壓縮流體和可壓縮流體4寫出流體靜力學(xué)基本方程式，說明該式應(yīng)用條件。5簡(jiǎn)述靜力學(xué)方程式的應(yīng)用。6說明流體的體積流量、質(zhì)量流量、流速（平均流速）及質(zhì)量流速的定義及相互關(guān)系。7何為穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)8寫出連續(xù)性方程式，說明其物理意義及應(yīng)用。9分別寫出理想流體和實(shí)際流體的伯努利方程式，說明各項(xiàng)單位及物理意義。10應(yīng)用伯努利方程可以解決哪些問題11應(yīng)用伯努利方程式時(shí)，應(yīng)注意哪些問題如何選取基準(zhǔn)面和截面12簡(jiǎn)述流體粘度的定義、物理意義及粘度的單位。13寫出牛頓粘性定律，說明式中各項(xiàng)的意義和單位。14何為牛頓型流體和非牛頓型流體15Re的物理意義是什么如何計(jì)算16流體的流動(dòng)類型有哪幾種如何判斷17簡(jiǎn)述離心泵的工作原理及主要部件。18氣縛現(xiàn)象和汽蝕現(xiàn)象有何區(qū)別19什么叫汽蝕現(xiàn)象如何防止發(fā)生汽蝕現(xiàn)象20離心泵在啟動(dòng)前為什么要在泵內(nèi)充滿液體21何為管路特性曲線何為工作點(diǎn)22離心泵的主要性能參數(shù)有哪些各自的定義和單位是什么23離心泵流量調(diào)節(jié)方法有哪幾種各有何優(yōu)缺點(diǎn)24何為允許吸上真空度和汽蝕余量如何確定離心泵的安裝高度25揚(yáng)程和升揚(yáng)高度是否相同26簡(jiǎn)述泵的有效功率小于軸功率的原因（有哪幾種損失）27比較往復(fù)泵和離心泵，各有何特點(diǎn)28簡(jiǎn)述混合均勻度的的判斷依據(jù)以及混合機(jī)理29影響乳化液穩(wěn)定性的主要因素有哪些30何為均相物系何為非均相物系31影響沉降速度的因素有哪些各自含義是什么32簡(jiǎn)述板框壓濾機(jī)的工作過程。33過濾有幾種方式34離心沉降與重力沉降相比，有什么特點(diǎn)35什么叫離心分離因數(shù)其值大小說明什么36旋風(fēng)分離器的工作原理37沉降室（降塵室）的工作原理。38傳熱的基本方式有幾種39什么是熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和熱輻射分別舉出2-3個(gè)實(shí)例。40說明傅里葉定律的意義，寫出其表達(dá)式。41導(dǎo)熱中的熱阻、推動(dòng)力概念，單層平壁和多層平壁導(dǎo)熱時(shí)如何計(jì)算其熱阻和推動(dòng)力42為什么住宅中采用雙層窗能起到保溫作用43氣溫下降，應(yīng)添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好，還是穿在外面好為什么44保溫瓶（熱水瓶）在設(shè)計(jì)和使用過程中采取了哪些防止熱損失的措施45總傳熱系數(shù)K的意義，它包含了哪幾個(gè)分熱阻46如何計(jì)算傳熱面積如何計(jì)算壁溫47列管式換熱器的結(jié)構(gòu)及其選型。48強(qiáng)化傳熱的途徑。49何為單效蒸發(fā)，何為多效蒸發(fā)，多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)比較有什么優(yōu)缺點(diǎn)50在蒸發(fā)過程中，為提高蒸汽利用率，你以為可采取哪些措施51蒸發(fā)中提高傳熱速率的途徑有哪些52與常壓蒸發(fā)相比真空蒸發(fā)有哪些優(yōu)點(diǎn)。53常用的機(jī)械制冷方式有哪些54簡(jiǎn)述理想蒸汽壓縮式制冷的組成及工作過程。55分析凍結(jié)速率對(duì)食品質(zhì)量的影響。56常用的去濕方法按作用原理分哪幾類57濕空氣濕度大，則其相對(duì)濕度也大，這種說法對(duì)嗎為什么58濕物料含水量表示方法有哪幾種如何相互換算59何為平衡水分、自由水分、結(jié)合水分及非結(jié)合水分如何區(qū)分60如何計(jì)算濕物料的絕干物料量61如何確定干燥過程中絕干空氣質(zhì)量、新鮮空氣質(zhì)量及體積流量62濕空氣在進(jìn)入干燥器之前，常常先進(jìn)行預(yù)熱，這樣做有什么好處63簡(jiǎn)述相間傳質(zhì)的類型，并舉例說明。64吸收分離操作的依據(jù)是什么如何選擇吸收劑65氣液相組成有哪些表達(dá)方式如何相互換算66蒸餾操作的依據(jù)是什么蒸餾操作的作用是什么67簡(jiǎn)述精餾原理。68簡(jiǎn)述篩板塔板、浮閥塔板的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)及各自的主要優(yōu)缺點(diǎn)。69塔板上氣液兩相有哪幾種接觸狀態(tài)各有何特點(diǎn)70什么是分配系數(shù)什么是選擇性系數(shù)萃取操作中分配系數(shù)和選擇性系數(shù)的意義是什么71簡(jiǎn)述超臨界流體萃取的基本原理。計(jì)算題：【1】椰子油流過一內(nèi)徑為20mm的水平管道，其上裝有一收縮管，將管徑逐漸收縮至12mm，如果從未收縮管段和收縮至最小處之間測(cè)得的壓力差為800Pa，試求椰子油的流量。(椰子油密度為940kg/m3)【2】用離心泵將密度為1200kg/m3的水溶液由敞開貯槽A送至高位槽B。已知離心泵吸入管路上各種流動(dòng)阻力之和WLf,s=10J/kg、壓出管路的WLf,D=30J/kg。兩槽液面維持恒定，其間垂直距離為20m。每小時(shí)溶液的輸送量為30m3。若離心泵效率為0.65,求泵的軸功率?！?】熱空氣在冷卻管管外流過，a2=901/(m2?℃),冷卻水在管內(nèi)流過，a=1000W/(m2?℃)。冷卻管外卜徑d=16mm,壁厚b=1.5mm,管壁的入=40W/(m?℃)。試求：①總傳熱系數(shù)K；0②管外對(duì)流傳熱系數(shù)a增加一倍，總傳熱系數(shù)有何變化③管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)a：增加一倍，總傳熱系數(shù)有何變化【4】某冷庫(kù)外壁內(nèi)、外層磚壁厚均為12cm,中間夾層厚10cm,填以絕緣材料。磚墻的熱導(dǎo)率為0.70w/m-k,絕緣材料的熱導(dǎo)率為0.04w/m-k,墻外表面溫度為10℃，內(nèi)表面為-5℃,試計(jì)算進(jìn)入冷庫(kù)的熱流密度及絕緣材料與磚墻的兩接觸面上的溫度。【5】今有一干燥器，濕物料處理量為800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%減至4%（均為濕基）。干燥介質(zhì)為空氣，初溫15℃,相對(duì)濕度為50%,經(jīng)預(yù)熱器加熱至120℃進(jìn)入干燥器，出干燥器時(shí)降溫至45℃,相對(duì)濕度為80%。試求：（a）水分蒸發(fā)量W；（b）空氣消耗量L、單位空氣消耗量i；（c）如鼓風(fēng)機(jī)裝在進(jìn)口處，求鼓風(fēng)機(jī)之風(fēng)量V?！?】在直徑3.00m的臥式圓筒形貯藏罐內(nèi)裝滿花生油，花生油密度為920kg/m3,貯罐上部最高點(diǎn)處裝有壓力表，其讀數(shù)為70kPa。問最大絕對(duì)氣壓是多少？（答案：198.3KPa）【7】封閉水箱內(nèi)水面上真空度為0.98kPa,敞口油箱中油面比水箱水面低1.50m。水箱和油箱間連著一壓力計(jì)，指示液為水銀，讀數(shù)為0.200m,若壓力計(jì)與水箱相連的臂管內(nèi)水銀液面與水箱水面的高度差為6.11m,求油的密度。（答案：747Kg/m3）【8】用虹吸管從高位牛奶貯槽向下方配料槽供料。高位槽和配料槽均為常壓開口式。今要求牛奶在管內(nèi)以1m/s流速流動(dòng)，估計(jì)牛奶在管內(nèi)的能量損失為20」48，試求高位槽液面虹吸管出口高幾米（答案：2.092m）【9】牛奶以0.75kg/s的流量流經(jīng)某泵時(shí)壓力升高70.5kPa。牛奶的密度為1050kg/m3,求泵的有效功率。若泵的效率為75%,求泵的軸功率。（答案：50.36W, 67.14W)【10】用離心泵把20℃的水從貯槽送至水洗塔頂部，流量為45m3/h,槽內(nèi)水位維持穩(wěn)定，泵入口與貯槽水面的垂直距離為1.5m，水洗塔頂水管出口與貯槽液面的垂直距離為14m。管路尺寸均為①76mmX2.5mm。在操作條件下，泵入口真空表讀數(shù)為25kPa,塔頂水管出口壓力表讀數(shù)為98kPa,水流經(jīng)吸入管和排除管的能量損失分別為2u2和10U2,試求泵的有效功率。【11】面包爐的爐墻由一層耐火黏木磚，一層紅磚，中間填以硅藻土填料層所組成.硅藻土層厚度為50mm,熱導(dǎo)率為0.14W/(m?K),紅磚層厚度為250mm，熱導(dǎo)率為0.7W/(m-K).試求紅磚層厚度必須增加多少倍,才能使不采用硅藻土的爐墻與上述爐墻的熱阻相同?！?2】直徑為①60mmx3mm的鋼管用30mm厚的軟木包扎，其外用100mm厚的保溫灰包扎，以作為絕熱層.現(xiàn)測(cè)得鋼管外壁面溫度為-110℃,絕熱層表面溫度為10℃。已知軟木和保溫灰的平均熱導(dǎo)率分別為0.043和0.07W/(m?K),試求每米管長(zhǎng)的冷量損失量,W/m.?！?3】牛奶在①32mmx3.5mm的不銹鋼管中流過,管外用蒸汽加熱.管內(nèi)牛奶的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為500W/(m2-K),管外蒸汽對(duì)管壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為2000W/(m2?K)。不銹鋼的熱導(dǎo)率為17.5W/(m?K),求總熱阻和傳熱系數(shù).如管內(nèi)有0.5mm厚的有機(jī)垢層,其熱導(dǎo)率為1.5W/(m-K),求熱阻為原來的多少倍？【14】在果汁預(yù)熱器中，參加換熱的熱水進(jìn)口溫度為98c出口溫度為75℃.果汁的進(jìn)口溫度為5℃,出口溫度為65℃.求兩種流體順流和逆流時(shí)的平均溫度差,并將兩者作比較。【15】用套管換熱器將果汁由80℃冷卻到20℃,果汁比熱容為3187J/（kg-K）,流量為150kg/h.冷卻水與果汁呈逆流進(jìn)入換熱器，進(jìn)口和出口溫度分別為6℃和16℃.若傳熱系數(shù)為350W/（m2-K）,計(jì)算換熱面積和冷卻水流量。【16】用單效蒸發(fā)器將果汁由固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.12濃縮到0.28,進(jìn)料流量為88kg/h,蒸發(fā)室中的溫度為60℃,沸點(diǎn)進(jìn)料，采用的加熱蒸汽表壓為69kPa,計(jì)算蒸汽耗量.【17】用單效蒸發(fā)器將果汁由固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.10濃縮到0.45/進(jìn)料溫度為51.7℃,進(jìn)料液流量為2500kg/h.蒸發(fā)溫度為54.4℃,溶液的沸點(diǎn)升高為2.32K,比熱容為2.68kJ/（kg?K）。加熱蒸汽溫度為121℃.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為2.84kW/（m2?K）.求蒸汽器的換熱面積和加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)性?！?8】在常壓干燥器中，用新鮮空氣干燥某種濕物料。已知條件為：溫度15℃,比焓33.5kJ/kg的新鮮空氣在加熱室中升溫至90℃后送入干燥器，離開干燥器的空氣溫度為50℃.干燥器的熱損失為11.52MJ/h。每小時(shí)處理280kg濕物料，濕物料干基含水量為0.15,進(jìn)料溫度15℃,干物料產(chǎn)品干基含水量為0.01,出料溫度40℃,絕干物料比熱容1.16kJ/（kg-K）。試求：（1）干燥產(chǎn)品質(zhì)量流量；（2）水分蒸發(fā)量；（3）新鮮空氣耗量?！?9】某糖廠用干燥器將砂糖濕基含水量由0.20干燥到0.05,每小時(shí)處理濕物料900kg。干燥介質(zhì)原為20℃、相對(duì)濕度0.60的空氣，經(jīng)加熱器升溫到120℃進(jìn)入干燥器。離開干燥器的空氣濕度為40℃,相對(duì)濕度0.80。求：（1）水分蒸發(fā)量；（2）空氣消耗量和單位空氣用量；（3）產(chǎn)品量；（4）若鼓風(fēng)機(jī)裝在新鮮空氣進(jìn)口處，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是多少【20】在空氣預(yù)熱器中用蒸氣將流量1000kg/h,30℃的空氣預(yù)熱至66℃,所用加熱蒸氣溫度143.4℃，離開預(yù)熱器的溫度為138.8℃。求蒸氣消耗量?！?1］一食品冷藏室由內(nèi)層為19mm厚的松木，中層為軟木層，外層為51mm厚的混凝土所組成。內(nèi)壁面溫度為-17.8℃,混凝土外壁面溫度為29.4℃。松木、軟木和混凝土的平均熱導(dǎo)率分別為0.151,0.0433,0.762W/(m-K),要求該冷藏室的熱損失為15W/m2。求所需軟木的厚度及松木和軟木接觸面處的溫度。(答案：b2=0.128m,Tj-15.9℃)【22】有一蒸汽管外徑為25mm,管外包有兩層保溫材料，每層厚均為25mm。外層與內(nèi)層保溫材料的熱導(dǎo)率之比為5,此時(shí)的熱損失為孰今將內(nèi)、外兩層材料互換位置，且設(shè)管外壁與外層保溫層外表面的溫度均不變，則熱損失為^,求Q,Q,說明何種材料放在里層為好。(答案：Q'/Q=1.64，顯然，將熱導(dǎo)率大的放在外層(或?qū)釋?dǎo)率小的放在內(nèi)層)熱損失較小。)【23］在逆流換熱器中，用初溫為20℃的水將1.25kg/s的液體［比熱容為1.9kJ/(kg-K)、密度為850kg/m3］由80℃冷卻到30℃。換熱器的列管直徑為①25mmX2.5mm,水走管內(nèi)。水側(cè)和液體側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為850W/(m2?K)和1700W/(m2?K),污垢熱阻可忽略。若水的出□溫度不能高于50℃,管壁的熱導(dǎo)率x=45W/(m?K)，求水的流量和換熱器的傳熱面積。(答案：水的流量0.9454kg/s,S=13.8m2)【24］在套管換熱器中采用并流的方式用水冷卻油。水的進(jìn)、出口溫度分別為15℃和40℃,油的進(jìn)、出口溫度分別為150℃和100℃?，F(xiàn)因生產(chǎn)任務(wù)要求油的出口溫度降至80℃,假設(shè)油和水的流量、進(jìn)口溫度及物性均不變，且仍為并