2025年食品工程原理試題及答案

一、單項選擇題1.以下哪種流動類型的雷諾數(shù)范圍是2000-4000？A.層流B.湍流C.過渡流D.蠕動流答案：C2.流體在圓形直管內(nèi)作層流流動時，其速度分布為（）型曲線。A.直線B.拋物線C.雙曲線D.橢圓線答案：B3.離心泵的揚程是指（）A.泵的升揚高度B.泵所提供的總能量C.泵對單位重量流體所提供的有效能量D.泵出口處的壓力答案：C4.過濾操作中，濾液流動遇到的阻力主要是（）A.過濾介質(zhì)的阻力B.濾餅的阻力C.過濾介質(zhì)和濾餅的阻力D.濾液自身的粘性阻力答案：C5.以下哪種干燥方法屬于對流干燥？A.真空干燥B.冷凍干燥C.噴霧干燥D.接觸干燥答案：C6.傳熱的基本方式不包括（）A.熱傳導(dǎo)B.對流傳熱C.輻射傳熱D.熱擴散答案：D7.在蒸發(fā)操作中，二次蒸汽是指（）A.加熱蒸汽B.從溶液中蒸出的蒸汽C.冷凝水蒸汽D.設(shè)備泄漏的蒸汽答案：B8.以下哪種設(shè)備不屬于粉碎設(shè)備？A.錘式破碎機B.球磨機C.板式換熱器D.膠體磨答案：C9.對于恒壓過濾，過濾速率隨過濾時間的增加而（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小答案：B10.食品工程中，流體輸送管道的材質(zhì)選擇不需要考慮的因素是（）A.流體的性質(zhì)B.管道的價格C.管道的顏色D.操作條件答案：C二、多項選擇題1.影響流體流動阻力的因素有（）A.流體的粘性B.管道的粗糙度C.流體的流速D.管道的形狀和尺寸答案：ABCD2.離心泵的主要性能參數(shù)包括（）A.流量B.揚程C.功率D.效率答案：ABCD3.過濾介質(zhì)應(yīng)具備的特性有（）A.足夠的機械強度B.良好的透氣性C.耐腐蝕性D.能截留固體顆粒而不被堵塞答案：ABCD4.對流干燥過程的特點有（）A.傳熱和傳質(zhì)同時進行B.干燥介質(zhì)為熱空氣C.干燥過程中物料表面溫度不變D.干燥速率受物料性質(zhì)和干燥條件影響答案：ABD5.常見的傳熱設(shè)備有（）A.列管式換熱器B.板式換熱器C.套管式換熱器D.夾套式換熱器答案：ABCD6.蒸發(fā)操作中，引起溫度差損失的原因有（）A.溶液的沸點升高B.加熱管內(nèi)的液柱靜壓頭C.管道阻力損失D.二次蒸汽的過熱答案：ABC7.粉碎操作的目的包括（）A.增加物料的比表面積B.便于物料的混合C.有利于后續(xù)的加工操作D.改變物料的化學(xué)性質(zhì)答案：ABC8.食品工程中，常用的分離方法有（）A.過濾B.離心分離C.萃取D.蒸餾答案：ABCD9.影響干燥速率的因素有（）A.物料的性質(zhì)B.干燥介質(zhì)的溫度和濕度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的形狀和尺寸答案：ABCD10.以下關(guān)于離心泵的安裝高度說法正確的是（）A.與泵的汽蝕余量有關(guān)B.與當?shù)卮髿鈮河嘘P(guān)C.與輸送液體的性質(zhì)有關(guān)D.安裝高度越高越好答案：ABC三、判斷題1.流體在管內(nèi)流動時，層流的摩擦系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)。（√）2.離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，泵將發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。（√）3.過濾操作中，濾餅的厚度越大，過濾阻力越小。（×）4.干燥過程中，物料的水分含量越低越好。（×）5.熱傳導(dǎo)是依靠物體內(nèi)分子的熱運動來傳遞熱量的。（√）6.在蒸發(fā)操作中，加熱蒸汽的壓力越高，蒸發(fā)效率越低。（×）7.粉碎比越大，說明物料被粉碎得越細。（√）8.離心分離因數(shù)越大，離心機的分離能力越強。（√）9.食品工程中的流體輸送，流量越大，所需的管徑越大。（×）10.對流傳熱系數(shù)只與流體的性質(zhì)有關(guān)，與流動狀態(tài)無關(guān)。（×）四、簡答題1.簡述離心泵的工作原理。離心泵啟動前，泵殼內(nèi)充滿被輸送的液體。當葉輪高速旋轉(zhuǎn)時，液體在離心力作用下被甩向葉輪外周，獲得能量后以較高的速度流入泵殼，在蝸殼形泵殼中，由于流道逐漸擴大，液體流速逐漸降低，部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，使液體以較高的壓力從泵出口進入排出管路。同時，葉輪中心處液體被甩出后，形成低壓區(qū)，在吸入液面壓力與葉輪中心處壓力差的作用下，液體不斷被吸入泵內(nèi)。2.簡述過濾操作的基本原理。過濾是利用多孔性過濾介質(zhì)，使懸浮液中的液體通過，而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面，從而實現(xiàn)固液分離的操作。在過濾過程中，懸浮液在推動力（如壓力差）的作用下，液體通過過濾介質(zhì)的孔道形成濾液，固體顆粒則在過濾介質(zhì)表面逐漸堆積形成濾餅。隨著過濾的進行，濾餅厚度增加，過濾阻力增大。3.簡述干燥過程的兩個階段及其特點。干燥過程分為恒速干燥階段和降速干燥階段。恒速干燥階段：此階段物料表面保持濕潤，水分蒸發(fā)速率恒定，干燥速率主要取決于表面汽化速率，物料表面溫度等于濕球溫度，干燥所需的熱量主要用于水分的汽化。降速干燥階段：物料表面水分逐漸減少，內(nèi)部水分向表面擴散速率低于表面汽化速率，干燥速率逐漸降低，物料溫度逐漸升高，干燥所需熱量一部分用于水分汽化，一部分用于提高物料溫度。4.簡述蒸發(fā)操作的節(jié)能措施。蒸發(fā)操作的節(jié)能措施主要有：采用多效蒸發(fā)，利用前一效產(chǎn)生的二次蒸汽作為下一效的加熱蒸汽，提高蒸汽利用率；采用熱泵蒸發(fā)，將二次蒸汽經(jīng)壓縮升溫后重新作為加熱蒸汽使用；加強設(shè)備的保溫，減少熱量損失；合理利用冷凝水的熱量，如用于預(yù)熱原料液等；優(yōu)化蒸發(fā)操作條件，提高蒸發(fā)效率，減少能耗。五、討論題1.在食品工程中，如何根據(jù)不同的物料性質(zhì)和生產(chǎn)要求選擇合適的輸送設(shè)備？對于粘性較大的物料，如糖漿等，可選擇蠕動泵或螺桿泵，它們能適應(yīng)高粘度流體的輸送且流量穩(wěn)定。對于腐蝕性強的物料，要選用耐腐蝕材質(zhì)的泵，如塑料泵或陶瓷泵。對于輸送量較大且要求連續(xù)穩(wěn)定輸送的情況，離心泵較為合適，其流量范圍廣且操作簡單。對于含固體顆粒的物料，如番茄醬等，需選用能通過顆粒的泵，如隔膜泵等。同時，還要考慮生產(chǎn)規(guī)模、動力消耗、設(shè)備成本等因素，綜合選擇最合適的輸送設(shè)備。2.討論過濾操作中提高過濾效率的方法。提高過濾效率的方法有多種。首先，選擇合適的過濾介質(zhì)，根據(jù)物料顆粒大小和性質(zhì)選擇孔徑合適、透氣性好且強度高的過濾介質(zhì)。其次，優(yōu)化過濾操作條件，如適當提高過濾壓力，但要避免過高壓力導(dǎo)致濾餅壓實影響過濾。還可以通過對懸浮液進行預(yù)處理，如添加助濾劑，改善濾餅結(jié)構(gòu)，降低過濾阻力。另外，及時清理或更換堵塞的過濾介質(zhì)，保證過濾過程的順暢。在連續(xù)過濾中，合理設(shè)計過濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)和流程，也能有效提高過濾效率。3.結(jié)合實際生產(chǎn)，談?wù)劯稍镞^程中如何控制產(chǎn)品質(zhì)量。在實際生產(chǎn)中，控制干燥產(chǎn)品質(zhì)量需從多方面入手。要嚴格控制干燥溫度，避免溫度過高導(dǎo)致物料焦糊、營養(yǎng)成分損失或色澤變化。通過調(diào)節(jié)干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速來實現(xiàn)合適的干燥速率，防止干燥過快使產(chǎn)品表面結(jié)殼而內(nèi)部水分不均，或干燥過慢影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。對于熱敏性物料，可采用低溫干燥方式。同時，監(jiān)測物料的水分含量，確保達到規(guī)定標準，防止水分過高導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，過低影響口感或使用性能。此外，還要注意干燥環(huán)境的衛(wèi)生，避免產(chǎn)品受到污染。4.分析蒸發(fā)操作中可能出現(xiàn)的問題及解決方法。蒸發(fā)操作中可能出現(xiàn)的問題有：蒸發(fā)器結(jié)垢，這會影響傳熱效率，導(dǎo)致蒸發(fā)能力下降。解決方法是定期對蒸發(fā)