食品工程原理.docx
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食品工程原理
食品工程原理
复习题:
1食品工程原理在食品工业中的作用和地位简介什么是绝对压力、表压和真空度？
他们之间有什么关系？
什么是不可压缩流体和可压缩流体？
4写出基本的流体静力学方程，并说明该方程的应用条件5.简述静力学方程的应用
6说明了流体体积流量、质量流量、流量（平均流量）和质量流量的定义和相互关系什么是稳定流和不稳定流？
8写一个连续性方程来解释它的物理意义和应用
9分别写出理想流体和实际流体的伯努利方程，解释每个单元及其物理意义应用伯努利方程可以解决什么问题？
将伯努利方程应用于
11时应注意哪些问题？
如何选择基准面和剖面？
12简述流体粘度的定义、物理意义和粘度单位写出牛顿粘度定律，解释公式中每一项的含义和单位什么是牛顿流体和非牛顿流体？
15Re的物理意义是什么？
如何计算？
流体流动的类型是什么？
如何判断？
17简述离心泵的工作原理和主要部件空气结合和气穴现象有什么区别？
19什么是空化？
如何防止气蚀？
为什么离心泵在启动前要充满液体？
什么是管道特性曲线？
什么是工作场所？
22离心泵的主要性能参数是什么？
它们的定义和单位是什么？
23调节离心泵流量的方法有哪些？
每种方法的优缺点是什么？
24什么是允许的真空吸力和NPSH？
如何确定离心泵的安装高度？
电梯和电梯是一样的吗？
26简述泵的有效功率小于轴功率的原因（哪种损失）27比较往复泵和离心泵，它们的特点是什么？
-1-
28简述了混合均匀性的判断依据，以及通过混合机理29影响乳液稳定性的主要因素是什么？
什么是同质系统？
什么是异构系统？
影响
31结算速度的因素有哪些？
它们各自的含义是什么？
32简述板框压滤机的工作过程有几种过滤方法？
与重力沉降相比，
34离心沉降的特点是什么？
什么是离心分离因子？
它的价值意味着什么？
旋风分离器是如何工作的？
37沉降室（灰尘沉降室）的工作原理热传递的基本方式是什么？
39什么是热传导、对流热和热辐射？
分别给出2-3个例子解释傅立叶定律的含义，并写出它的表达式
41热传导中热阻和驱动力的概念，单层平壁和多层平壁导热时热阻和驱动力如何计算？
为什么双层窗户可以用来保持房子温暖？
43随着温度的下降，应该增加衣服来保持室内还是室外的温暖？
为什么？
在热水瓶的设计和使用过程中，采取了哪些措施来防止热量损失？
45的总传热系数k的含义是什么？
它包含什么样的局部热阻？
如何计算传热面积？
如何计算壁温？
47管式换热器的结构和选型48种强化传热的方法
49是单效蒸发和多效蒸发。
与单效蒸发相比，多效蒸发的优点和缺点是什么？
你认为可以采取什么措施来提高蒸汽在蒸发过程中的利用率？
提高蒸发传热率的方法有哪些？
与大气蒸发相比，真空蒸发有什么优点常见的机械制冷方法有哪些？
54理想蒸汽压缩制冷的组成及工作过程简介55冷冻速度对食品质量影响的分析56根据作用原理，通常使用哪种除湿方法？
57湿空气湿度大，它的相对湿度也大，对吗？
为什么？
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58湿物料的含水量有哪些表示方法？
如何相互转化？
平衡水分、游离水分、结合水分和未结合水分的
59是什么？
如何区分？
如何计算湿物料的绝对干物料量？
61如何确定干燥过程中的绝对干燥空气质量、新鲜空气质量和体积流量？
62湿空气通常在进入干燥器前预热。
这有什么好处？
63简述相间传质的类型，并举例说明
64吸收分离操作的基础是什么？
如何选择吸收剂？
65气液相组成的表达式是什么？
如何相互转化？
蒸馏操作的基础是什么？
蒸馏的作用是什么？
67蒸馏原理简介
68简述筛板和浮阀塔板的简单结构及其主要优缺点69塔盘上气体和液体的接触状态是什么？
他们的特点是什么？
70什么是分配系数？
选择性因素是什么？
分配系数和选择性系数在萃取操作中的意义是什么？
71超临界流体萃取基本原理简介
:
[1]椰子油流经一根内径为20毫米的水平管，管上装有一根收缩管，逐渐将管径收缩至12毫米。
如果测得的非收缩管段与收缩管段之间的压差最小为800帕，试着找出椰子油的流量（椰子油密度为940公斤/米）
[2]密度为1200公斤/立方米的水溶液由离心泵从开罐甲输送到高位罐乙据了解，离心泵吸入管线上各种流动阻力之和为
3
σlf，s=10J/kg，挤出管线σlf，d=30j/kg两个罐的液位保持不变，
3
之间的垂直距离为20m溶液每小时的输送速度为30米如果离心泵效率为0.65，计算泵的轴功率。
[3]热空气流出冷却管，α2=90w/（m2℃），冷却水流入管内，α1=1000w/（m2℃）。
Do=16mm，b=1.5mm，λ=40w/（m℃）试求:
①总传热系数ko；
②管外对流换热系数α2加倍。
总传热系数如何变化？
（3）管内对流换热系数α1增加一倍。
总传热系数有什么变化？
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[4]冷库外墙内外砖墙厚12厘米，中间夹层厚10厘米，内填保温材料砖墙的导热系数为0.70w/m·k，保温材料的导热系数为0.04w/m·k，墙体外表面温度为10℃，内表面温度为-5℃，通过实验计算了进入冷库的热流密度和保温材料与砖墙两接触面的温度
[5]现在有一台干燥机，湿物料处理能力为800千克/小时要求干燥后材料的含水量从30%降至4%（全湿基）干燥介质为空气，初始温度为15℃，相对湿度为50%。
它被预热器加热到120℃，然后进入干燥器。
当它离开干燥器时，它被冷却到45℃，相对湿度为80%试着找出:
（a）水蒸发w；
（b）空气消耗量l，单位空气消耗量l；如果鼓风机安装在入口处，计算鼓风机的风量
[6]用密度为920千克/立方米的花生油填充直径为3.00米的卧式圆柱形储罐。
读数为70千帕的压力表安装在储罐上部的最高点最大绝对压力是多少？
（答:
198.3千帕）
[7]密闭罐内水面的真空度为0.98千帕，敞口罐内的油面比罐内水面低1.50米水箱和油箱之间连接有压力表。
指示液为水银，读数为0.200米。
如果连接水箱的臂管中的水银高度与水箱的水面高度差为6.11米，则计算油的密度。
（回答:
747千克/米）
[8]从高位储奶罐到低位配料罐的虹吸进料高位槽和配料槽均为常压开式。
如今，牛奶需要在试管中以1米/秒的流速流动。
据估计，试管中牛奶的能量损失为20J/kg。
试着找出虹吸管的出口在高位水箱的液位上有多高？
（回答:
2.092米）当
[9]牛奶以0.75千克/秒的流速流过泵时，压力上升70.5千帕牛奶密度为1050公斤/立方米，并计算出泵的有效功率。
如果泵的效率为75%，计算泵的轴功率。
（答:
50.36瓦，67.14瓦）
3
[10]采用离心泵将20℃的水以45米/小时的流量从储罐输送到水洗塔顶部，保持罐内水位稳定，泵进口与储罐水面的垂直距离为1.5米，水洗塔顶部水管出口与储罐水面的垂直距离为1.5米管道尺寸为φ76毫米×2.5毫米在运行工况下，泵入口真空计读数为25千帕，塔顶水管出口压力表读数为98千帕，通过吸入管和排出管的水流能量损失分别为2u2和10u2。
试着找出泵的有效功率
[11]面包炉的炉壁由一层耐火粘木砖、一层红砖和一层填充在中间的硅藻土填料组成。
硅藻土层厚度为50毫米，导热系数为0.14w/（m.k），红砖层厚度为250毫米，导热系数为0.7w/（m.k）。
试着找出红砖层的厚度必须增加多少倍，以使没有硅藻土的炉壁的热阻与上面的炉壁相同。
[12]直径ф60mmх3mm的钢管外包30mm厚软木，外包100mm厚保温灰作为保温层。
钢管外壁表面实测温度为-110℃，保温层表面温度为10℃已知软木和绝缘灰的平均热导率分别为0.043和0.07w/（m.k）。
尝试找出每米管道长度的冷却损失量，w/m。
[13]牛奶流经ф32mmф3.5mm不锈钢管，并被管外的蒸汽加热。
管内牛奶的表面传热系数为500w/（m2.k），管外蒸汽到管壁的表面传热系数为2000w/（m2.k）不锈钢的导热系数为17.5W/（m.k），并计算了总热阻和传热系数。
如果管内有0.5毫米厚的有机垢层，其导热系数为1.5W/（m.k），热阻计算次数是多少？
果汁预热器中，参与热交换的热水入口温度为98℃，出口温度为75℃。
果汁入口温度为
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为5℃，出口温度为65℃。
计算并比较了顺流和逆流两种流体的平均温差。
[15]果汁用双管热交换器从80℃冷却到20℃。
果汁的比热容为3187J/（kg·k），流量为150kg/h。
冷却水和果汁逆流进入换热器。
入口和出口温度分别为6℃和16℃。
如果传热系数为350W/（m2.k），则计算热交换面积和冷却水流量。
[16]果汁用单效蒸发器浓缩至0.12-0.28，进料流量为88公斤/小时，蒸发室温度为60℃，进行沸点进料，采用的加热蒸汽表压为69千帕。
计算蒸汽消耗量。
[17]使用单效蒸发器将果汁从0.10%固体浓缩至0.45/进料温度51.7℃，料液流速2500千克/小时，蒸发温度54.4℃，溶液沸点升高2.32K，比热容2.68kj/（千克·k）加热蒸汽温度为121℃。
蒸发器的传热系数为2.84千瓦/（米·k）。
确定了蒸汽发生器的换热面积和供热蒸汽经济性。
[18]在常压干燥器中用新鲜空气干燥湿材料。
已知条件如下:
温度为15℃，新鲜空气的比焓为33.5千焦/千克，新鲜空气在加热室中加热至90℃后送入干燥器，离开干燥器的空气温度为50℃，干燥器的热损失为11.52兆焦/小时每小时处理湿物料280公斤，湿物料的干基含水量为0.15，进料温度为15℃，干物料产品的干基含水量为0.01，出料温度为40℃，绝对干物料的比热容为1.16kJ/（kg·k）试着找出:
（1）干燥产品的质量流量；
（2）水分蒸发；（3）新鲜空气消耗量
[19]一家糖厂使用烘干机将砂糖的含水量从0.20烘干至0.05，每小时处理900公斤湿物料。
干燥介质最初是空气，在20℃时相对湿度为0.60。
空气被加热器加热到120℃，然后进入烘干机。
离开干燥器的空气湿度为40℃，相对湿度为0.80寻求:
（1）水分蒸发；
（2）空气消耗量和单位空气消耗量；（3）产品数量；（4）如果鼓风机安装在新鲜空气入口，鼓风机的风量是多少？
[20]利用空气预热器中的蒸汽预热空气，流量为1000公斤/小时，温度为30℃-66℃，所用加热蒸汽温度为143.4℃，离开预热器的温度为138.8℃询问蒸汽消耗量
[21]食品冷藏室由内层为19毫米厚的松木、中间层为软木和外层为51毫米厚的混凝土组成内壁温度为-17.8℃，混凝土外壁温度为29.4℃松木、软木和混凝土的平均导热系数分别为0.151、0.0433和0.762w/（m.k）,这要求冷藏室的热损失为15w/m。
找到所需的软木厚度和松木与软木界面的温度。
（回答:
B2=0.128米，T3=-15.9℃）
[22]有一根外径为25毫米的蒸汽管和两层隔热材料，每层厚度为25毫米外绝缘材料和内绝缘材料的导热率之比为5，此时的热损失为q今天，如果材料的内层和外层互换，并且管道外壁和外隔热层外表面的温度不变，那么热损失是Q’，并且找到了Q’Q，指示哪种材料更好地放置在内层中。
（答:
Q‘/Q=1.64，显然，导热系数高的放在外层（或导热系数低的放在内层），热损失较小））
[23]在逆流热交换器中，用初始温度为20℃的水将1.25千克/秒的液体（比热容1.9千焦/（千克钾），密度850千克/米）从80℃冷却至30℃换热器的管径为φ25mm×2.5mm，水进入管内。
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水侧和液体侧的对流传热系数分别为850w/（m.k）和1700w/（m.k），污垢热阻可忽略不计如果水的出口温度不能高于50℃，管壁的导热系数如何？
？
45瓦/（米？
k）、计算换热器的水流量和传热面积（回答:
水流量为0.9454kg/s，s=13.8m）
[24]在双管热交换器中使用平行流用水冷却油水的入口和出口温度分别为15℃和40℃，油的入口和出口温度分别为150℃和100℃目前，生产任务要求油的出口温度降至80℃，假设油和水的流速、入口温度和物理性质相同，并且仍然平行流动，除了管长度之外，换热器的其它尺寸相同。
如果原热交换器的管道长度为1米，则确定所需的管道长度。
换热器的热损失可以忽略不计。
（长’=1.86米）
[25]在单效真空蒸发器中每小时浓缩1500千克质量百分比为15%至50%的牛奶已知进料的平均比热容为3.90千焦/（千克）。
K），温度为80℃，加热蒸汽表压为10Pa，排气温度为60℃，蒸发器传热系数为1160瓦/（米.K），热损失可取5%试着找出:
（1）蒸发水量和成品量；
（2）加热蒸汽消耗；（3）蒸发器传热面积（L=450kg千克/小时，D=1122kg千克/小时，S=9.9m2平方米）
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