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19mm厚的松木，中层为软木层，外层为51mm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、软木和混凝土的平均热导率分别为0.151,0.0433,0.762W/（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和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60mm的管子从20℃加热到75℃。

其流量为1300kg/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=1050kg/m3；cp=3.98kJ/

（kg·K）；μ=2.15mPa·s（47.5℃时）,1.2mPa·s（105℃时）；λ

=0.61W/（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1.22m,搅拌器直径为0.406m,转速为2.5r/s,

容器壁温为93.3℃。

料液的物性为:

ρ=977kg/m3

；Cp=2.72kJ/（kg·K）；μ=100mPa·s（37.8℃时）,7.5mPas（93·.3℃时）

料液热导率。

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1.25kg/s的液体［比热容

为1.9kJ/（kg·K）、密度为850kg/m3］由80℃冷却到30℃。

换热器的列管直径为Φ25mm×2.5mm,水走管内。

水侧和液体侧的对流传热系数分别为850W/（m2·K）和1700W/（m2·K）,污垢热阻可忽略。

若水的出口温度不能高于50℃，求水的流量和换热器的传热面积。

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℃和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16.5m2,有机蒸汽的冷凝温度为80℃,冷却

水流量为2.5kg/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Φ19mm×2mm，管长为2m，管内

的水与环隙中的油逆流流动。

油的流量为270kg/h，进口温度为

100℃，水的流量为360kg/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374W/（m2·K）,油的比热

容为1.88kJ/（kg·K）,求油和水的出口温度分别为多少?