食品工程原理復(fù)習(xí)試題?一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，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(biāo)明的揚(yáng)程是指（）。A.功率最大時(shí)的揚(yáng)程B.最大流量時(shí)的揚(yáng)程C.泵的最大揚(yáng)程D.效率最高時(shí)的揚(yáng)程3.某物料在干燥過程中達(dá)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(duì)流傳熱系數(shù)的單位是（）。A.W/(m2·K)B.J/(kg·K)C.Pa·sD.m2/s5.萃取操作的依據(jù)是（）。A.溶解度差異B.沸點(diǎn)差異C.密度差異D.蒸汽壓差異6.精餾塔的進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1，表示進(jìn)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(yīng)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(diǎn)不包括（）。A.降低沸點(diǎn)B.減少傳熱面積C.節(jié)省加熱蒸汽D.提高傳熱系數(shù)9.過濾操作中，過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，濾餅不可壓縮。當(dāng)濾液體積增加一倍時(shí)，過濾時(shí)間為原來的（）倍。A.1B.2C.2√2D.410.下列哪種設(shè)備不屬于流體輸送設(shè)備（）。A.離心泵B.往復(fù)泵C.板框壓濾機(jī)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(dòng)性越______。2.雷諾數(shù)Re反映了流體流動(dòng)時(shí)______力與______力的對(duì)比關(guān)系。3.離心泵的工作點(diǎn)是______曲線與______曲線的交點(diǎn)。4.干燥過程中，物料的平衡水分與______和______有關(guān)。5.對(duì)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(jì)算公式為______。10.提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的主要途徑是______和______。

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

四、計(jì)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(nèi)水面高于泵的進(jìn)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(yáng)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(nèi)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(shù)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(xiàng)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(zhì)5.滯流內(nèi)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(shù)；降低熱損失

三、簡(jiǎn)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(dāng)泵內(nèi)充滿液體時(shí)，葉輪在電機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，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(shí)獲得了能量，靜壓能和動(dòng)能都增加。液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于泵殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大，液體流速逐漸降低，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，使液體壓力進(jìn)一步提高。然后液體從泵出口進(jìn)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(jìn)入泵內(nèi)，填補(bǔ)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(duì)流傳熱系數(shù)的因素：流體的種類：不同的流體，其物理性質(zhì)（如密度、黏度、比熱容等）不同，對(duì)流傳熱系數(shù)也不同。例如，液體的對(duì)流傳熱系數(shù)一般大于氣體。流體的相態(tài)變化：有相變的對(duì)流傳熱（如蒸汽冷凝、液體沸騰）的傳熱系數(shù)比無相變的對(duì)流傳熱系數(shù)大得多。流體的流動(dòng)狀態(tài)：湍流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)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(dá)到湍流狀態(tài)來提高傳熱系數(shù)。流體的物性：如密度、黏度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)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(dòng)狀態(tài)，導(dǎo)熱系數(shù)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(huì)影響對(duì)流傳熱系數(shù)。例如，垂直放置的平板與水平放置的平板在相同條件下對(duì)流傳熱系數(shù)不同。3.過濾操作的基本原理及過濾設(shè)備的分類：基本原理：過濾是利用過濾介質(zhì)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(dòng)力作用下，通過過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留在介質(zhì)表面或內(nèi)部孔隙中，而液體則透過濾餅和過濾介質(zhì)流出，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。過濾設(shè)備分類：重力過濾設(shè)備：如無濾布的過濾槽，依靠懸浮液自身重力產(chǎn)生的壓力差進(jìn)行過濾，常用于啤酒釀造等行業(yè)。加壓過濾設(shè)備：如板框壓濾機(jī)，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(zhì)。板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過濾面積大，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，間歇操作。真空過濾設(shè)備：如轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，利用抽真空在過濾介質(zhì)兩側(cè)形成壓力差實(shí)現(xiàn)過濾。轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)可連續(xù)操作，適用于處理量大、腐蝕性強(qiáng)的懸浮液。離心過濾設(shè)備：如三足式離心機(jī)，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(shè)備分離效率高，適用于分離含固體顆粒較多的懸浮液。

四、計(jì)算題1.求泵所需的揚(yáng)程：根據(jù)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(yáng)程\(H=30+5=35mH?O\)。求泵的軸功率：已知流量\(Q=50m3/h=50/3600m3/s\)，揚(yáng)程\(H=35mH?O\)，水的密度\(\rho=1000kg/m3\)，泵的效率\(\eta=70\%\)。根據(jù)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(jù)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(jìn)料量\(F=1000kg/h\)，進(jìn)料濃度\(x_0=10\%\)，出料濃度\(x_1=30\%\)。根據(jù)溶質(zhì)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(jù)傳熱速率方程\(Q=KAΔt\)，其中\(zhòng)(Q=Wr_1\)，\(Δt=30K\)，\(K=1500W/(m2·K)\)。先將\(W=66