2025年大學(xué)食品科學(xué)與工程（食品工程原理）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30分）（總共10題，每題3分，每題只有一個選項符合題意）w1.以下關(guān)于流體流動的描述，正確的是（）A.理想流體是指沒有黏性的流體B.實際流體在流動時不存在黏性C.層流時流體的流速分布是均勻的D.湍流時流體的流動更穩(wěn)定w2.流體在圓形直管中作層流流動時，其速度分布呈（）A.拋物線形B.直線形C.雙曲線形D.正弦曲線形w3.離心泵的揚(yáng)程是指（）A.泵實際的升揚(yáng)高度B.泵的吸上高度C.泵對單位重量液體提供的有效能量D.泵的功率大小w4.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)w5.傅里葉定律描述的是（）A.熱傳導(dǎo)速率與溫度梯度的關(guān)系B.對流換熱速率與溫差的關(guān)系C.輻射傳熱速率與溫度的關(guān)系D.總傳熱速率與傳熱面積的關(guān)系w6.對于恒壓過濾，過濾速率隨時間（）A.線性增加B.線性減小C.先增加后減小D.先減小后增加w7.以下關(guān)于干燥的說法，錯誤的是（）A.干燥是去除物料中水分的過程B.平衡水分是不能用干燥方法去除的水分C.自由水分都能在干燥過程中去除D.干燥速率與物料的性質(zhì)有關(guān)w8.萃取操作中，萃取劑的選擇原則不包括（）A.與原溶劑互不相溶B.對溶質(zhì)有較大的溶解度C.與溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.容易回收w9.精餾塔中，塔頂溫度一般（）塔底溫度。A.高于B.低于C.等于D.不確定w10.以下哪種設(shè)備不屬于食品工程中的換熱設(shè)備（）A.蒸發(fā)器B.冷凝器C.混合器D.換熱器第II卷（非選擇題共70分）w11.填空題（每空2分，共10分）1.流體的黏性是指流體內(nèi)部質(zhì)點間的__________。2.離心泵的工作點是由泵的特性曲線和__________曲線共同決定的。3.熱傳遞的三種基本方式為__________、對流和輻射。4.過濾操作中，過濾介質(zhì)的作用是__________。5.干燥過程中，物料表面的水分汽化速率主要取決于__________。w12.簡答題（每題10分，共30分）1.簡述流體流動的連續(xù)性方程及其物理意義。2.說明影響對流傳熱系數(shù)的因素有哪些。3.簡述恒壓過濾的操作過程及特點。w13.計算題（共20分）某食品廠用離心泵將20℃的水從貯槽送至高位槽，兩槽液位差為10m，輸送量為36m3/h，吸入管和排出管的管徑均為φ108×4mm，吸入管阻力損失為1m，排出管阻力損失為4m，泵的效率為70%。試求：（1）泵所需的揚(yáng)程；（2）泵的軸功率。（水的密度ρ=1000kg/m3）w14.案例分析題（共10分）在某果汁生產(chǎn)車間，采用板式換熱器對果汁進(jìn)行預(yù)熱。已知果汁的流量為5m3/h，比熱容為3.8kJ/(kg·K)，進(jìn)口溫度為20℃，要求預(yù)熱到50℃。加熱介質(zhì)為120℃的熱水，熱水的流量為3m3/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。換熱器的傳熱系數(shù)K=1500W/(m2·K)。請分析：（1）該換熱器能否滿足生產(chǎn)要求？（2）若不滿足，可采取哪些措施？w15.論述題（共10分）論述食品工程原理在食品生產(chǎn)中的重要性以及如何運(yùn)用食品工程原理優(yōu)化食品生產(chǎn)過程。答案：w1.Aw2.Aw3.Cw4.Cw5.Aw6.Bw7.Cw8.Cw9.Bw10.Cw11.1.內(nèi)摩擦力；2.管路特性；3.傳導(dǎo)；4.截留固體顆粒；5.干燥介質(zhì)的狀態(tài)w12.1.流體流動的連續(xù)性方程為ρ1u1A1=ρ2u2A2，其物理意義是單位時間內(nèi)通過管道任意截面的流體質(zhì)量相等。2.影響對流傳熱系數(shù)的因素有流體的種類、性質(zhì)、流動狀態(tài)、傳熱面的形狀、大小及位置等。3.恒壓過濾操作過程：先將濾漿在壓力下送入過濾設(shè)備，濾液穿過濾布和濾餅由過濾介質(zhì)排出。特點：過濾過程中壓力不變，隨著過濾進(jìn)行，濾餅厚度增加，過濾阻力增大，過濾速率逐漸減小。w13.（1）qv=36m3/h=0.01m3/s，u=4qv/(πd2)=1.415m/s，He=z2-z1+(u22-u12)/2g+∑hf=10+0+1+4=15m。（2）Ne=ρgqvHe/η=1000×9.8×0.01×15/0.7=2100W=2.1kW。w14.（1）Q=qm1cp1(t1-t2)=5000/3600×3.8×103×(50-20)=158333W，Qmax=qm2cp2(T1-T2)=3000/3600×4.2×103×(120-50)=245000W，Q<Qmax，能滿足生產(chǎn)要求。（2）若不滿足，可增大熱水流量或提高熱水溫度，或更換傳熱系數(shù)更大的換熱器。w15.食品工程原理在食品生產(chǎn)中至關(guān)重要。它為食品加工過程提供理論基礎(chǔ)，如流體輸送保證物料的正常流轉(zhuǎn)，傳熱傳質(zhì)實現(xiàn)食品的加熱、冷卻、干燥、