2025年大學(xué)食品加工（食品工程原理）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)？（）A.傳導(dǎo)B.對(duì)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(dòng)時(shí)，其平均流速是最大流速的（）倍。A.0.5B.1C.2D.0.83.離心泵的揚(yáng)程是指（）。A.泵實(shí)際的升揚(yáng)高度B.泵的吸上高度C.單位重量流體通過(guò)泵后所獲得的能量D.泵的軸功率4.食品物料的干燥過(guò)程中，恒速干燥階段的干燥速率主要取決于（）。A.物料的性質(zhì)B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的濕度D.干燥介質(zhì)的流速5.過(guò)濾操作中，助濾劑的作用是（）。A.降低濾液的粘度B.增加濾餅的孔隙率C.防止濾孔堵塞D.提高過(guò)濾推動(dòng)力6.對(duì)于間壁式換熱器，冷、熱流體的流動(dòng)方向?yàn)槟媪鲿r(shí)，其傳熱平均溫度差（）并流時(shí)的傳熱平均溫度差。A.大于B.小于C.等于D.不確定7.攪拌器的主要作用是（）。A.促進(jìn)流體的傳熱B.促進(jìn)流體的傳質(zhì)C.促進(jìn)流體的混合D.以上都是8.蒸發(fā)操作中，二次蒸汽的利用方式有（）。A.直接冷凝B.作為加熱蒸汽C.排空D.以上都不對(duì)9.萃取操作中，分配系數(shù)越大，說(shuō)明溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度（）。A.越大B.越小C.不變D.不確定10.食品冷凍過(guò)程中，冰晶的形成對(duì)食品品質(zhì)的影響是（）。A.破壞食品的組織結(jié)構(gòu)B.降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值C.增加食品的水分含量D.提高食品的穩(wěn)定性第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題2分，共20分）1.熱量傳遞的三種基本方式為_(kāi)_____、______、______。2.流體的粘度隨溫度升高而______，氣體的粘度隨溫度升高而______。3.離心泵的工作點(diǎn)是______曲線與______曲線的交點(diǎn)。4.干燥過(guò)程中，物料表面的水分汽化速率取決于______和______。5.過(guò)濾操作中，過(guò)濾阻力主要由______阻力和______阻力組成。6.間壁式換熱器的傳熱系數(shù)K與______、______、______等因素有關(guān)。7.攪拌器的類(lèi)型有______、______、______等。8.蒸發(fā)操作中，蒸發(fā)器的傳熱面積A可根據(jù)______公式計(jì)算。9.萃取操作中，選擇萃取劑的原則是______、______、______等。10.食品冷藏過(guò)程中，食品的冷藏溫度一般控制在______之間。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述傳熱過(guò)程的基本原理。2.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理及主要性能參數(shù)。3.簡(jiǎn)述干燥過(guò)程中物料的干燥曲線及各階段的特點(diǎn)。四、計(jì)算題（20分）某食品廠采用列管式換熱器將1000kg/h的牛奶從20℃加熱到60℃，加熱介質(zhì)為120℃的飽和蒸汽。已知牛奶的比熱容為3.8kJ/(kg·℃)，換熱器的傳熱系數(shù)K為1500W/(m2·℃)，熱損失忽略不計(jì)。試求：1.牛奶吸收的熱量。2.所需的傳熱面積。五、案例分析題（20分）某食品加工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的干燥質(zhì)量不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)干燥不均勻、干燥過(guò)度等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)干燥設(shè)備的熱風(fēng)分配系統(tǒng)存在缺陷，導(dǎo)致熱風(fēng)在物料層中分布不均勻。請(qǐng)你提出改進(jìn)措施，以提高產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。答案：一、選擇題1.C2.A3.C4.D5.C6.A7.D8.B9.A10.A二、填空題1.傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射2.減小、增大3.泵的特性、管路特性4.傳熱推動(dòng)力、傳熱系數(shù)5.濾餅、過(guò)濾介質(zhì)6.冷熱流體的物性、傳熱系數(shù)、傳熱面積7.槳式、渦輪式、推進(jìn)式8.Q=KAΔtm9.對(duì)溶質(zhì)的溶解度大、與原溶劑互不相溶、與溶質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)10.0～10℃三、簡(jiǎn)答題1.傳熱過(guò)程是指熱量從高溫物體向低溫物體傳遞的過(guò)程。熱量傳遞的基本方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。傳導(dǎo)是指熱量通過(guò)物體內(nèi)部的分子振動(dòng)傳遞；對(duì)流是指流體內(nèi)部由于溫度差引起的流體流動(dòng)而傳遞熱量；輻射是指物體通過(guò)電磁波傳遞熱量。在實(shí)際的傳熱過(guò)程中，往往是三種傳熱方式同時(shí)存在。2.離心泵的工作原理是依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，使泵內(nèi)液體受到離心力的作用而獲得能量，從而提高液體的壓力和流速。離心泵的主要性能參數(shù)有流量、揚(yáng)程、功率、效率、轉(zhuǎn)速等。流量是指單位時(shí)間內(nèi)泵輸送的液體體積；揚(yáng)程是指單位重量液體通過(guò)泵后所獲得的能量；功率是指泵軸所消耗的功率；效率是指泵的有效功率與軸功率之比；轉(zhuǎn)速是指泵葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。3.干燥過(guò)程中物料的干燥曲線一般可分為恒速干燥階段和降速干燥階段。恒速干燥階段的特點(diǎn)是干燥速率恒定，主要取決于干燥介質(zhì)的流速和溫度等，物料表面的溫度等于干燥介質(zhì)的濕球溫度，物料內(nèi)部的水分能夠及時(shí)補(bǔ)充到表面汽化。降速干燥階段的干燥速率逐漸減小，主要取決于物料內(nèi)部水分的擴(kuò)散速率，物料表面的溫度開(kāi)始上升，干燥速率受物料性質(zhì)和含水量的影響較大。四、計(jì)算題1.牛奶吸收的熱量：Q吸=cm(t2-t1)=3.8×1000×(60-20)=1.52×10^5kJ/h=42.22kW2.對(duì)數(shù)平均溫度差：Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/ln[(T1-t2)/(T2-t1)]=(120-60)-(20-20)/ln[(120-60)/(20-20)]=60℃所需的傳熱面積：A=Q吸/(KΔtm)=42222/(1500×60)=0.47m2五、案例分析題改進(jìn)措施如下：首先，重新設(shè)計(jì)熱風(fēng)分配系統(tǒng)，采用更均勻的布風(fēng)方式，如增加風(fēng)道的分支數(shù)量、優(yōu)化風(fēng)道的形狀等，使熱風(fēng)能夠更均勻地吹過(guò)物料層。其次，安裝熱風(fēng)流