食品工程原理復習試題?一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.流體在圓形直管中作層流流動，如果流量等不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失為原來的（）。A.1/2B.1/4C.1/8D.1/162.離心泵銘牌上標明的揚程是指（）。A.功率最大時的揚程B.最大流量時的揚程C.泵的最大揚程D.效率最高時的揚程3.某物料在干燥過程中達到臨界含水量之后，繼續(xù)干燥則（）。A.干燥速率不變B.干燥速率下降C.干燥速率提高D.物料溫度不變4.對流傳熱系數的單位是（）。A.W/(m2·K)B.J/(kg·K)C.Pa·sD.m2/s5.萃取操作的依據是（）。A.溶解度差異B.沸點差異C.密度差異D.蒸汽壓差異6.精餾塔的進料熱狀況參數q=1，表示進料為（）。A.飽和蒸汽B.飽和液體C.氣液混合物D.過熱蒸汽7.在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，空氣應走（）。A.殼程B.管程C.殼程或管程均可D.無法確定8.真空蒸發(fā)的優(yōu)點不包括（）。A.降低沸點B.減少傳熱面積C.節(jié)省加熱蒸汽D.提高傳熱系數9.過濾操作中，過濾介質阻力忽略不計，濾餅不可壓縮。當濾液體積增加一倍時，過濾時間為原來的（）倍。A.1B.2C.2√2D.410.下列哪種設備不屬于流體輸送設備（）。A.離心泵B.往復泵C.板框壓濾機D.旋渦泵

二、填空題（每空1分，共20分）1.流體的黏度越大，其流動性越______。2.雷諾數Re反映了流體流動時______力與______力的對比關系。3.離心泵的工作點是______曲線與______曲線的交點。4.干燥過程中，物料的平衡水分與______和______有關。5.對流傳熱的熱阻主要集中在______。6.萃取劑的選擇原則是______、______、______等。7.精餾塔的塔頂溫度______塔底溫度。8.蒸發(fā)操作中，二次蒸汽的汽化潛熱______加熱蒸汽的汽化潛熱。9.過濾速率的計算公式為______。10.提高蒸發(fā)器生產強度的主要途徑是______和______。

三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述離心泵的工作原理。2.說明影響對流傳熱系數的因素有哪些。3.簡述過濾操作的基本原理及過濾設備的分類。

四、計算題（每題15分，共30分）1.用一輸送清水的離心泵將河水輸送至水塔，水塔內水面高于泵的進口水面30m。已知泵的流量為50m3/h，吸水管和壓水管的總阻力損失為5mH?O。試求泵所需的揚程。若泵的效率為70%，求泵的軸功率。（水的密度ρ=1000kg/m3）2.在一單效蒸發(fā)器中，將1000kg/h的某種水溶液從10%濃縮至30%。加熱蒸汽壓力為200kPa（絕壓），其汽化潛熱為2168kJ/kg；蒸發(fā)器內二次蒸汽壓力為50kPa（絕壓），其汽化潛熱為2304kJ/kg。已知蒸發(fā)器的傳熱系數K=1500W/(m2·K)，有效傳熱溫差為30K。試求蒸發(fā)器的傳熱面積。

答案

一、單項選擇題1.D2.D3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.C10.C

二、填空題1.差2.慣性；黏性3.泵的特性；管路特性4.空氣狀態(tài)；物料性質5.滯流內層6.選擇性好；溶解度大；與原溶劑互不相溶7.低于8.小于9.dV/dτ=KAΔp/μrL10.提高傳熱系數；降低熱損失

三、簡答題1.離心泵的工作原理：離心泵主要由葉輪、泵殼、軸封裝置等組成。當泵內充滿液體時，葉輪在電機帶動下高速旋轉，葉輪中的液體在離心力的作用下被甩向四周，從葉輪中心被拋向外緣時獲得了能量，靜壓能和動能都增加。液體離開葉輪進入泵殼后，由于泵殼內流道逐漸擴大，液體流速逐漸降低，部分動能轉變?yōu)殪o壓能，使液體壓力進一步提高。然后液體從泵出口進入排出管路，輸送到所需的地方。在葉輪中心處，由于液體被甩出而形成一定的真空度，外界液體在大氣壓的作用下進入泵內，填補被排出液體的位置，從而形成了連續(xù)的液體輸送。2.影響對流傳熱系數的因素：流體的種類：不同的流體，其物理性質（如密度、黏度、比熱容等）不同，對流傳熱系數也不同。例如，液體的對流傳熱系數一般大于氣體。流體的相態(tài)變化：有相變的對流傳熱（如蒸汽冷凝、液體沸騰）的傳熱系數比無相變的對流傳熱系數大得多。流體的流動狀態(tài)：湍流時的對流傳熱系數大于層流。一般通過增加流速或改變流道形狀等方式使流體達到湍流狀態(tài)來提高傳熱系數。流體的物性：如密度、黏度、比熱容、導熱系數等。密度和比熱容影響流體攜帶和傳遞熱量的能力，黏度影響流體的流動狀態(tài)，導熱系數影響熱量傳遞的速率。傳熱壁面的形狀、大小和位置：壁面的形狀（如平板、圓管等）、尺寸大小以及放置方式（水平或垂直等）都會影響對流傳熱系數。例如，垂直放置的平板與水平放置的平板在相同條件下對流傳熱系數不同。3.過濾操作的基本原理及過濾設備的分類：基本原理：過濾是利用過濾介質將懸浮液中的固體顆粒與液體分離的操作。懸浮液在壓力差等推動力作用下，通過過濾介質，固體顆粒被截留在介質表面或內部孔隙中，而液體則透過濾餅和過濾介質流出，從而實現固液分離。過濾設備分類：重力過濾設備：如無濾布的過濾槽，依靠懸浮液自身重力產生的壓力差進行過濾，常用于啤酒釀造等行業(yè)。加壓過濾設備：如板框壓濾機，通過在懸浮液上方施加壓力，使濾液在壓力差作用下通過過濾介質。板框壓濾機結構簡單，過濾面積大，但勞動強度大，間歇操作。真空過濾設備：如轉筒真空過濾機，利用抽真空在過濾介質兩側形成壓力差實現過濾。轉筒真空過濾機可連續(xù)操作，適用于處理量大、腐蝕性強的懸浮液。離心過濾設備：如三足式離心機，利用離心力的作用使懸浮液中的固體顆粒和液體分離。離心過濾設備分離效率高，適用于分離含固體顆粒較多的懸浮液。

四、計算題1.求泵所需的揚程：根據能量衡算方程\(H=z_2z_1+h_f\)，其中\(zhòng)(z_2z_1=30m\)，\(h_f=5mH?O\)，所以泵所需的揚程\(H=30+5=35mH?O\)。求泵的軸功率：已知流量\(Q=50m3/h=50/3600m3/s\)，揚程\(H=35mH?O\)，水的密度\(\rho=1000kg/m3\)，泵的效率\(\eta=70\%\)。根據泵的有效功率公式\(P_e=\rhogQH\)，可得有效功率\(P_e=1000×9.81×(50/3600)×35≈4778W\)。再根據軸功率公式\(P=P_e/\eta\)，可得軸功率\(P=4778/0.7≈6826W=6.826kW\)。2.求水分蒸發(fā)量：已知進料量\(F=1000kg/h\)，進料濃度\(x_0=10\%\)，出料濃度\(x_1=30\%\)。根據溶質守恒\(Fx_0=(FW)x_1\)，可得水分蒸發(fā)量\(W=F(1x_0/x_1)=1000×(10.1/0.3)≈667kg/h\)。求蒸發(fā)器的傳熱面積：已知加熱蒸汽壓力為\(200kPa\)（絕壓），汽化潛熱\(r_1=2168kJ/kg\)；二次蒸汽壓力為\(50kPa\)（絕壓），汽化潛熱\(r_2=2304kJ/kg\)。根據傳熱速率方程\(Q=KAΔt\)，其中\(zhòng)(Q=Wr_1\)，\(Δt=30K\)，\(K=1500W/(m2·K)\)。先將\(W=66