食品工程原理习题和答案.docx

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食品工程原理习题和答案

食品工程原理

第一章

P31:

1、

2、

4、

8、

9、

10、

11、

第二章

P78:

【1】一食品冷藏室由内层为19 mm厚的松木,中层为软木层,外层为51 mm厚的混凝土所组成。

内壁面温度为-17、8 ℃,混凝土外壁面温度为29、4 ℃。

松木、软木与混凝土的平均热导率分别为0、151,0、043 3,0、762 W/（m·K）,要求该冷藏室的热损失为15W/m2。

求所需软木的厚度及松木与软木接触面处的温度。

解:

三层平壁的导热。

1）所需软木的厚度2b 由:

【4】将粗碎的番茄通过内径为60 mm的管子从20 ℃加热到75 ℃。

其流量为1 300 kg/h,管内壁面温度为105 ℃,求对流传热系数。

已知粗碎的番茄物性数据如下:

ρ=1 050 kg/m3;cp=3、98 kJ/（kg·K）; μ=2、15 mPa·s（47、5 ℃时）,1、2 mPa·s（105 ℃时）;λ=0、61 W/（m·K）。

解:

流体在管内被加热。

    管中流速:

5、 一带有桨式搅拌器的容器内装有温度为37、8 ℃的料液。

用夹套内的蒸汽加热。

容器内径为1、22 m,搅拌器直径为0、406 m,转速为2、5 r/s,容器壁温为93、3 ℃。

料液的物性为:

ρ=977 kg/m3

;Cp=2、72 kJ/（kg·K）;μ=100 mPa·s（37、8 ℃时）,7、5 mPa·s（93、3 ℃时）料液热导率）/（599、0KmW。

求料液对容器壁的对流传热系数。

 解:

 该对流属于流体在搅拌槽内强制对流。

8、

10、在逆流换热器中,用初温为20 ℃的水将1、25 kg/s的液体［比热容为1、9 kJ/（kg·K）、密度为850 kg/m3］由80 ℃冷却到30 ℃。

换热器的列管直径为Φ25 mm×2、5 mm,水走管内。

水侧与液体侧的对流传热系数分别为850 W/（m2·K）与1 700W/（m2·K）,污垢热阻可忽略。

若水的出口温度不能高于50 ℃,求水的流量与换热器的传热面积。

解:

传热量为

12、

【14】某列管换热器的管程走冷却水,有机蒸汽在管外冷凝。

在新使用时冷却水的进、出口温度分别为20 ℃与30 ℃。

使用一段时间后,在冷却水进口温度与流量相同的条件下,冷却水出口温度降为26 ℃。

已知换热器的传热面积为16、5 m2,有机蒸汽的冷凝温度为80 ℃, 冷却水流量为2、5 kg/s,求污垢热阻。

解:

无污垢时的传热量:

【16】有一套管换热器,内管为Φ19 mm×2 mm,管长为2 m,管内的水与环隙中的油逆流流动。

油的流量为270 kg/h,进口温度为100 ℃,水的流量为360 kg/h,进口温度为10 ℃。

若忽略热损失,且知以管外表面积为基准的总传热系数为374 W/（m2·K）,油的比热容为 1、88 kJ/（kg·K）,求油与水的出口温度分别为多少?