2025年大學(xué)大二（食品工程原理）工程技術(shù)綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)？（）A.傳導(dǎo)B.對流C.輻射D.都需要介質(zhì)2.流體在圓形直管中作層流流動時，其摩擦系數(shù)λ與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)ReB.管壁粗糙度C.兩者都有關(guān)D.兩者都無關(guān)3.離心泵的揚程是指（）。A.泵實際的升揚高度B.泵將液體升揚的高度C.泵給予單位重量液體的有效能量D.泵的吸上高度4.某設(shè)備的真空表讀數(shù)為80kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?00kPa，則該設(shè)備內(nèi)的絕對壓強為（）。A.20kPaB.80kPaC.100kPaD.180kPa5.過濾操作中，濾液流動的推動力是（）。A.過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差B.濾餅兩側(cè)的壓差C.過濾介質(zhì)與濾餅兩側(cè)壓差之和D.濾漿的靜壓強6.以下關(guān)于干燥速率的說法，正確的是（）。A.干燥速率越大越好B.干燥速率與物料性質(zhì)無關(guān)C.干燥速率受多種因素影響D.恒速干燥階段干燥速率不斷增大7.對于間壁式換熱器，熱流體進出口溫度分別為120℃和80℃，冷流體進出口溫度分別為40℃和60℃，則逆流時的平均溫度差為（）。A.40℃B.50℃C.60℃D.70℃8.某食品物料在干燥過程中，其濕基含水量從40%降至20%，則其干基含水量從（）降至（）。A.66.7%，25%B.40%，20%C.30%，15%D.50%，25%9.離心泵的效率隨流量的變化規(guī)律是（）。A.流量增大，效率增大B.流量增大，效率先增大后減小C.流量增大，效率減小D.流量與效率無關(guān)10.以下哪種情況會使離心泵的揚程降低？（）A.轉(zhuǎn)速降低B.葉輪直徑增大C.輸送液體密度增大D.流量減小11.某氣體在管道中流動，其流速為10m/s，管道內(nèi)徑為0.1m，則該氣體的體積流量為（）m3/h。A.28.26B.31.4C.36D.4012.以下關(guān)于精餾塔的說法，錯誤的是（）。A.精餾塔是實現(xiàn)混合物分離的設(shè)備B.精餾塔有多個塔板或填料層C.精餾塔塔頂?shù)玫降氖羌儺a(chǎn)品D.精餾塔塔底得到的是重組分13.某二元混合液，其相對揮發(fā)度為2.0，在泡點進料下進行連續(xù)精餾，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95，塔底產(chǎn)品組成xW=0.05，則最小回流比為（）。A.1.67B.1.85C.2.0D.2.214.過濾常數(shù)K與以下哪些因素有關(guān)？（）A.過濾介質(zhì)阻力B.濾餅阻力C.過濾壓差D.以上都是15.以下哪種干燥方法屬于對流干燥？（）A.熱風(fēng)干燥B.真空干燥C.冷凍干燥D.噴霧干燥16.某物料在干燥過程中，經(jīng)歷恒速干燥階段和降速干燥階段，以下說法正確的是（）。A.恒速干燥階段物料表面溫度不變B.降速干燥階段干燥速率只與物料性質(zhì)有關(guān)C.恒速干燥階段和降速干燥階段干燥速率都不變D.恒速干燥階段干燥速率受物料含水量影響17.對于列管式換熱器，殼程流體的流動方式有（）。A.單程B.雙程C.多程D.以上都有18.某離心泵的銘牌上標有揚程100m，流量50m3/h，這是指該泵在（）時的性能參數(shù)。A.效率最高B.功率最大C.特定工況D.任意工況19.以下關(guān)于流體流動形態(tài)的說法，正確的是（）。A.層流時流體分層流動，互不混合B.湍流時流體流動無規(guī)律C.層流和湍流的區(qū)別只與流速有關(guān)D.雷諾數(shù)越大，越容易形成層流20.某食品物料的比熱容為2kJ/(kg·℃)，從20℃加熱到80℃，則1kg該物料吸收的熱量為（）kJ。A.10B.120C.200D.300第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡述離心泵的工作原理。22.（10分）簡述過濾操作的基本原理及影響過濾速率的因素。23.（10分）在連續(xù)精餾塔中分離苯-甲苯混合液。已知進料中苯的摩爾分數(shù)為0.4，塔頂餾出液中苯的摩爾分數(shù)為0.95，塔底釜液中苯的摩爾分數(shù)為0.05。進料流量為100kmol/h，回流比R=3。試求：（1）塔頂餾出液和塔底釜液的流量；（2）精餾段操作線方程。24.（15分）有一干燥器，濕物料處理量為1000kg/h，含水量由40%（濕基）降至5%（濕基）。干燥介質(zhì)為空氣，進入干燥器前溫度為20℃，濕度為0.005kg水/kg干空氣，離開干燥器時溫度為50℃，濕度為0.02kg水/kg干空氣。試求：（1）水分蒸發(fā)量；（2）空氣消耗量；（3）干燥產(chǎn)品量。25.（15分）某車間用一換熱器將流量為1000kg/h的某種溶液從20℃加熱到80℃，加熱介質(zhì)為120℃的飽和蒸汽，冷凝水在飽和溫度下排出。已知溶液的比熱容為3kJ/(kg·℃)，換熱器的傳熱系數(shù)K=W/(m2·℃)，傳熱面積A=10m2。試求：（1）熱負荷；（2）對數(shù)平均溫度差；（3）該換熱器能否滿足加熱要求？若不能，可采取什么措施？答案：1.C2.A3.C4.A5.C6.C7.B8.A9.B10.A11.B12.C13.A14.D15.A16.A17.D18.C19.A20.B21.離心泵的工作原理：離心泵一般由泵殼、葉輪、軸、吸入管和排出管等部件組成。當(dāng)泵內(nèi)充滿液體時，葉輪在電機帶動下高速旋轉(zhuǎn)，葉片間的液體隨之旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，液體從葉輪中心被甩向葉輪外周，獲得動能和靜壓能，以高速從葉輪出口進入泵殼。在泵殼中，液體流速逐漸降低，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，使液體壓力進一步提高，然后從排出管排出，同時在葉輪中心形成低壓區(qū)，外界液體在壓差作用下不斷被吸入泵內(nèi)，從而實現(xiàn)連續(xù)輸送液體的目的。22.過濾操作基本原理：過濾是利用過濾介質(zhì)將懸浮液中的固體顆粒截留下來，使液體通過，從而實現(xiàn)固液分離的操作。影響過濾速率的因素：（1）過濾壓差：壓差越大過濾速率越快；（2）過濾介質(zhì)阻力：阻力越小過濾速率越快；（3）濾餅阻力：濾餅厚度增加、顆粒細小等會使濾餅阻力增大，降低過濾速率；（4）懸浮液性質(zhì)：如粘度等，粘度大則過濾速率慢。23.（1）由全塔物料衡算可得：進料組成xF=0.4，塔頂餾出液組成xD=0.95，塔底釜液組成xW=0.05，進料流量F=100kmol/h。F=D+W，F(xiàn)×xF=D×xD+W×xW即100=D+W，100×0.4=D×0.95+W×0.05聯(lián)立解得D=38.95kmol/h，W=61.05kmol/h。（2）精餾段操作線方程：R=3，xD=0.95y=(R/(R+1))x+(xD/(R+(1)))y=(3/(3+1))x+(0.95/(3+1))y=0.75x+0.237524.（1）濕物料中濕基含水量從40%降至5%，則水分蒸發(fā)量：G1=1000kg/h，X1=40/(100-40)=0.667kg水/kg干物料，X2=5/(100-5)=0.053kg水/kg干物料水分蒸發(fā)量W=G1(1-X1)/(1-X2)-G1=1000×(1-0.667)/(1-0.053)-1000=350kg/h（2）空氣消耗量：L=W/(H2-H1)=350/(0.02-0.005)=23333.3kg干空氣/h（3）干燥產(chǎn)品量：G2=G1-W=1000-350=650kg/h25.（1）熱負荷：Q=Gc(t2-t1)=1000×3×(80-20)=180000kJ/h（2）對數(shù)平均溫度差：T1=120℃，T2=120℃，t1=20℃，t2=80℃Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/l