第二章
1．根据使用的过滤设备、过滤介质及所处理的物系的性质和产品收集的要求，过滤操作分为间歇式与连续式两种主要方式。
2.当流体自上而下通过固体颗粒床层时，随着颗粒特性和气体速度的不同，存在着三种状态：固定床、流化床和气体输送。
3.食品乳化液通常有两种类型，即水包油与油包水型。
4.热传递的基本传递方式可以归纳为三种：热传导、热对流和热辐射。
5.以间壁式的热交换器为例，参与热交换的冷热流体被一固体壁隔开。这时，热冷流体之间的热量传递过程是：
①热流体与所接触的固体壁面之间进行对流传热；
②在固体壁内，高温的固体表面向低温的固体表面的热传导；
③固体壁面与其接触的冷流体之间的对流传热。
6.纯金属的热导率λ与电导率λe的关系：λ/λeT=L。热导率的单位为W/（m·K）
7.影响对流传热洗漱的因素很多，主要有：
①流体的状态：液体或气体，以及过程是否有相变，有相变时的对流传热系数比无相变时的对流传热系数大很多；
②流体的物理性质：影响较大的物性有密度、比热容、热导率和黏度等；
③流体的运动状态：层流、过渡流或湍流；
④流体的对流状态：自然对流或强制对流；
⑤传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管束、管径、管子长度和排列、放置方式等。
8．冷凝的两种形式是：膜状冷凝和滴状冷凝。
9.影响冷凝传热的其他因素：
⑴蒸汽的流速和流动方向。
⑵不凝性气体
⑶过热蒸汽
⑷冷凝面的高度、布置方式及结构。如在垂直壁面上开若干纵向沟槽，使冷凝水沿沟槽流下，以达到减薄冷凝液膜，提高对流传热系数的目的。
10.流化床中传热的特点：
①固体粒子的热容远较气体为大，因此，热惯性大；
②粒子剧烈运动，粒子与气体之间的热交换强度高；
③剧烈的沸腾运动所产生的对流混合，消灭了局部热点和冷点。
11.黑体：指能全部吸收辐射能的物体。
镜体：指能全部反射辐射能的物体。
透热体：指辐射能全部透过物体。
1.在列管式的换热器中用冷水将其工艺气体从180℃冷却到60℃，气体走壳程，对流传热系数为40W/（m2·K）。冷水走管程，对流传系数为3000W/( m2·K)。换热管束由φ25mm×
2.5mm的钢管组成，钢材的热导率为45W/(m·K)。若视为平面壁传热处理，气体侧的污垢热阻为0.00058 m2·K/W。问换热器的总传热系数是多少？
解：气体对流传的热阻R1=1／α1=1/40=0.025 m2·K/W
冷却水对流传的热阻R2=1/α2=1/3000=0.00033 m2·K/W
管壁导热热阻R=b/λ=0.0025/45=0.000056 m2·K/W
总传热系数为：
K=1/(1／α1+R S1+ b/λ+R S2+1/α2)=1/(0.025+0.0004+0.000056+0.00058+0.00033)
=37.92 W/（m 2·K ）
2．在一列管式换热器中，用冷水可将热流体从9℃0冷却到65℃，冷却水进口温度为25，出口温度为60℃，试分别计算两流体做逆流和并流时的平均温度差，并对计算结果进行比较。
解：逆流时 冷流体入口端热温差：65-25=40℃
冷流体出口端热温差：90-60=30℃
所以 △t m =(△t 1-△t 2)/ln （△t 1/△t 2）=(40-30)/ln(40/30)=34.8℃
并流时 冷流体入口端热温差：90-25=65℃
冷流体出口端热温差：65-60=5℃
所以 △t m =(△t 1-△t 2)/ln （△t 1/△t 2）=（65-5）/ln （65/5）=23.4℃
3.对溶质物料衡算得：
F ω0=(F-W)ω1
W=F(1-ω0/ω1)
4.对流传质：是指壁面与运动流体之间，或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递。 N A —对流传质的摩尔通量，kmol//( m 2·s)
5.双膜模型要点：
①在气液两相间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一层很薄的停滞膜，溶质A 经过两层膜的传质方式为分子扩散，传质的阻力集中在此两层膜内；
②在液相界面处，气液两相处于平衡状态；
③在两层停滞膜以外的气液两相主体中，由于流体的强烈湍动，各处浓度均匀一致。
6.某油脂工厂用清水吸收空气中的丙酮。空气含丙酮1％（摩尔分数），要求回收率不低于99％。若吸收剂量为最小用量的1.5倍，操作条件下平衡关系为y*=2.5x 。试分别用对数平均推动立法和吸收因数法计算总传质单元数。
解：（1）对平均数的推动力法
y 1=0.01 y 2=y 1（1-η）=0.01×（1-0.09）=1.0×10-4
x 2=0 （L/V ）min =(y 1-y 2)/(y 1/m-x 2)=m((y 1-y 2)/y1)=m η=2.5×0.99=2.475 L/V=1.5(L/V) min =1.5×2.475=3.7125
由 L/V= （y 1-y 2)/( x 1 -x 2)= (0.01-1.0×10-4）/( x 1 -0)= 3.7125
得 x 1=2.67 ×10-3
y *
1=m x 1=2.5×2.67 ×10-3=6.67 ×10-3 △y 1= y 1- y *
1=0.01-6.67 ×10-3= 3.33×10-3
y 2* =m x 2=0 △y 2= y 2- y 2* =1.0×10-4
△y m =(△y 1-△y 2)/ln(△y 1(/△y 2)=9.22×10-4
N OG =（y 1-y 2)/ △y m =10.74
(2)吸收因数法
S=Mv/L=2.5/3.7125=0.673
N OG =1/(1-S)ln （（1-S ）×（y 1- y 2*）/( y 2- y 2*)+S ）=1/(1-0.673)ln （（1-0.673）（0.01-0）（1.0×10-4-0）+0.673）=10.74
7.最小回流比：当R 减小到某一数值，两操作线的交点d 落到平衡线上时，无论多少梯级都不能跨越过交点d ，这意味着分离所需的板数为无穷多，此时的R 值叫最小回流比比用R min 表示。
1 萃取剂的选择
（1）萃取剂的选择性
（2）萃取剂S与萃取剂B的互溶度
（3）萃取剂回收的难易与经济性
（4）萃取剂的其他物性
2 膜分离的概念：借助于膜而实现分离的过程称为膜分离过程
目前已在工业上应用的膜过程有：渗析、气体渗透、电渗析、微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗透汽化等。
3 干燥可分为常压干燥和真空干燥两类。常压干燥采用热空气或烟道气作为干燥介质，将汽化的水分带走，真空干燥则是真空泵将水蒸气抽吸除去。
根据传热方式的不同由有三种干燥方法：
（1）对流干燥一热空气为热源，借对流传热将热量传给物料，同时又将汽化水分带走。
（2）传导干燥热能通过传热壁面一传导方式进入物料，使是无聊中水分汽化。
热源可以是水蒸气、热水、热空气等。
（3）辐射干燥利用红外线、微波等作为热源，将热量传给物料，包括红外辐射干燥和微波干燥。红外辐射干燥是经红外辐射器产生的辐射能以电磁波形式到达物料表面，被湿物料吸收并更新转化为热能，从而使其中水分汽化。微波干燥是将所要干燥的物料置于高频电场中，使湿物料中极性水分
子在电场的高频交变作用下，发生剧烈旋转而产生类似摩擦的热效应，从
而使物料加热干燥。
此外，食品工业中还常常应用两种干燥方式：喷雾干燥和冷冻干燥。
4 湿空气中水蒸气分压为2.335kPa，总压为10.3 kPa，求湿空气温度t=20℃时的相对湿度φ。若将湿空气加热到50℃，求此时的φ。
解：（1）查表得t=20℃时，水的饱和蒸汽压为p
=2.335kPa
s
×100%=2.335/2.335×100%=100%
φ=p/p
s
即湿空气已被水蒸气饱和，不能再用作干燥介质。
=12.34kPa
（2）查表得t=50℃时，水的饱和蒸汽压为p
s
φ=p/p
×100%=2.335/12.34×100%=18.92%
s
计算表明，当湿空气温度升高后，φ值减小，又可用做干燥介质。
5 提高干燥系统热效率的途径
（1）提高热空气的入口温度，可提高干燥热效率。
（2）提高废气的出口温度，可提高干燥热效率。
（3）利用中间加热、分级干燥、内置换热器等方法提高干燥过程的热效率。（4）用废弃预热空气和物料，也可以提高热效率。
（5）加强干燥设备的保温，减少热损失，也可以提高热效率。
6 试求马铃薯在20℃和φ=60%的空气中的平衡湿含量。今有湿含量ω
1
=79%（湿基）的马铃薯1t，问在上述干燥介质中进行干燥，可能出去的最大水分含量是多少？不能除去的水分含量是多少？
解：（1）求平衡湿含量
查表得对于φ=60%查得平衡湿含量X*=0.15kg水分/kg干料。
（2）求干料量、水分总量和以干基表示的初湿度
干料量 G
c
=1000×（1-0.79）=210kg/h
水分量 G
w
=1000-210=790kg/h
初湿含量（干基） X
1
=790/1000-790=3.76kg水分/kg干料
（4）可除去的水分和不能除去的水分
可除去的水分：G
WR =G
c
（X
1
-X*）=210×（3.76-0.15）=758kg/h
不可去除的水分：G
wf
=790-758=32kg/h
7 真空干燥与热风干燥的区别
（1）真空干燥是总压很低；
（2）混合气中空气为极少量，主要是从设备缝隙处漏入的空气；
（3）物料干燥所需的热量由装在干燥器内部的接触传热面或辐射面提供，而非热空气提供
真空干燥的特点。
（1）在干燥初期，物料含有大量水分时，其温度低于或接近于该真空度下水的沸点；
（2）在干燥后期，物料温度逐渐升高，汽化强度逐渐下降，直至达到平衡；（3）在一定真空度下，水分气化速度决定于通过板壁与辐射面向物料的传热；
（4）在一定真空度下，恒速干燥阶段的干燥速度随加热蒸汽压强的增大和真空度的升高二增大。料温只与真空度有关而与气体的温度无关；
（5）由于废气量几乎为零，故真空干燥的单位蒸汽消耗量比常压干燥低。
食工原理复习题及答案(不含计算题) 一、填空题： 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_________.平均流速为______。 ***答案*** 0.0157m3.s-1 2.0m.s-1 2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。 ***答案*** 2；1/4 3. 离心泵的流量常用＿＿＿＿＿＿＿＿调节。 ***答案*** 出口阀 4.（3分）题号2005 第2章知识点100 难度容易 某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________. ***答案*** 4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近____________的温度，而传热系数K值接近____________的对流传热系数。 ***答案*** 饱和水蒸汽；空气 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________. ***答案*** 间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称_______________。由于中央循环管的截面积_______。使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的
______________，因此，溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异，形成溶液的_______________循环。 ***答案*** 标准式，较大，要小，自然 8. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为_________,平均流速为_______。 ***答案*** 22kg.s-1 ; 2.8m.s-1 9. 球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1140w 11. 非结合水份是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ***答案*** 主要以机械方式与物料相结合的水份。 12. 设离心机转鼓直径为1m，转速n=600 转.min-1，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。 ***答案*** 201 13. 在以下热交换器中, 管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。 本题目有题图：titu081.bmp
第二章 1．根据使用的过滤设备、过滤介质及所处理的物系的性质和产品收集的要求，过滤操作分为间歇式与连续式两种主要方式。 2.当流体自上而下通过固体颗粒床层时，随着颗粒特性和气体速度的不同，存在着三种状态：固定床、流化床和气体输送。 3.食品乳化液通常有两种类型，即水包油与油包水型。 4.热传递的基本传递方式可以归纳为三种：热传导、热对流和热辐射。 5.以间壁式的热交换器为例，参与热交换的冷热流体被一固体壁隔开。这时，热冷流体之间的热量传递过程是： ①热流体与所接触的固体壁面之间进行对流传热； ②在固体壁内，高温的固体表面向低温的固体表面的热传导； ③固体壁面与其接触的冷流体之间的对流传热。 6.纯金属的热导率λ与电导率λe的关系：λ/λeT=L。热导率的单位为W/（m·K） 7.影响对流传热洗漱的因素很多，主要有： ①流体的状态：液体或气体，以及过程是否有相变，有相变时的对流传热系数比无相变时的对流传热系数大很多； ②流体的物理性质：影响较大的物性有密度、比热容、热导率和黏度等； ③流体的运动状态：层流、过渡流或湍流； ④流体的对流状态：自然对流或强制对流； ⑤传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管束、管径、管子长度和排列、放置方式等。 8．冷凝的两种形式是：膜状冷凝和滴状冷凝。 9.影响冷凝传热的其他因素： ⑴蒸汽的流速和流动方向。 ⑵不凝性气体 ⑶过热蒸汽 ⑷冷凝面的高度、布置方式及结构。如在垂直壁面上开若干纵向沟槽，使冷凝水沿沟槽流下，以达到减薄冷凝液膜，提高对流传热系数的目的。 10.流化床中传热的特点： ①固体粒子的热容远较气体为大，因此，热惯性大； ②粒子剧烈运动，粒子与气体之间的热交换强度高； ③剧烈的沸腾运动所产生的对流混合，消灭了局部热点和冷点。 11.黑体：指能全部吸收辐射能的物体。 镜体：指能全部反射辐射能的物体。 透热体：指辐射能全部透过物体。 1.在列管式的换热器中用冷水将其工艺气体从180℃冷却到60℃，气体走壳程，对流传热系数为40W/（m2·K）。冷水走管程，对流传系数为3000W/( m2·K)。换热管束由φ25mm× 2.5mm的钢管组成，钢材的热导率为45W/(m·K)。若视为平面壁传热处理，气体侧的污垢热阻为0.00058 m2·K/W。问换热器的总传热系数是多少？ 解：气体对流传的热阻R1=1／α1=1/40=0.025 m2·K/W 冷却水对流传的热阻R2=1/α2=1/3000=0.00033 m2·K/W 管壁导热热阻R=b/λ=0.0025/45=0.000056 m2·K/W 总传热系数为：
2004 – 2005 学年第二学期食品科学与工程专业 食品工程原理试卷（A）卷 题号一二三四五…合计 得分 阅卷人 一、填空题（20分） 1. 71dyn/cm= N/m（已知1N=105 dyn）； 2. 给热是以和的差作为传热推动力来考虑 问题的； 3. 金属的导热系数大都随其温度的升高而 , 随其纯度 的增加而 ； 4. 能够全部吸收辐射能的物体（即A=1）称为 体； 5. 蒸发操作中，计算由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失 的方法有 、 ； 6. 蒸发器主要由 室和 室组
成； 7. 喷雾干燥中，热空气与雾滴的流动方式有 、 、 三种； 8. 形状系数不仅与 有关，而且 与 有关； 9. 粉碎的能耗假说比较著名的三种是 、 、 ； 10. 圆形筛孔主要按颗粒的 度进行筛分，长形筛孔主要按颗粒 的 度进行筛分。
二、选择题（10分）（有一项或多项答案正确） 1. 揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（ ） （A）普朗克定律；（B）折射定律；（C）克希霍夫定律； （D）斯蒂芬-波尔兹曼定律 2. 确定换热器总传热系数的方法有（） （A）查样本书；（B）经验估算；（C）公式计算；（D）实 验测定 3. 为保证多效蒸发中前一效的二次蒸汽可作为后一效的加热蒸 汽，前一效的料液的沸点要比后一效的（） （A）高；（B）低；（C）相等；（D）无法确定； 4. 对饱和湿空气而言，下列各式正确的是（） （A）p=p S，φ=100%，；（B）p=p S，φ=0；（C）p=0，φ=0； （D）t=t w=t d=t as 5. 粉碎产品粒度分析中，一般认为，筛分法分析的下限是（ ） （A）100μm；（B）50μm；（C）10μm；（D）5μm。 三、判断题（10分）（对者打“”号，错者打“”号。） 1. （）算术平均温度差是近似的，对数平均温度差才是准确的； 2. （）两固（灰）体净辐射传热的热流方向既与两者温度有关， 又与其黑度有关； 3. （）NaOH溶液的杜林线不是一组相互平行的直线； 4. （）恒速干燥阶段干燥速率的大小决定于物料外部的干燥条 件； 5. （）泰勒标准（Tyler Standard）筛制中，相邻两筛号的网眼净宽 度之比为1∶2。 四、计算题（60分） 1. （10分）外径为426mm的蒸汽管道，其外包扎一层厚度位 426mm的保温层，保温材料的导热系数可取为0. 615 W/(m· ℃)。若蒸汽管道的外表面温度为177℃，保温层的外表面温度 为38℃，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。 2. (10分) 一单程列管式换热器，由若干根长为3m、直径为 φ25×2.5mm的钢管束组成。要求将流量为1.25kg/s的苯从350K 冷却到300K，290K的冷却水在管内和苯呈逆流流动。若已知 水侧和苯侧的对流传热系数分别为0.85和1.70kW／(m2．K)，
《食品工程原理》复习题答案 第一部分 动量传递（流动、输送、非均相物系） 一.名词解释 1.过程速率：是指单位时间内所传递的物质的量或能量。 2.雷诺准数：雷诺将u 、d 、μ、ρ组合成一个复合数群。Re 值的大小可以用来判断流动类型。 3.扬程（压头）：是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。 4.分离因数:同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。 二.填空题 1.理想流体是指 的流体。（黏度为零） 2.对于任何一种流体，其密度是 和 的函数。（压力，温度） 3.某设备的真空表读数为200mmHg ，则它的绝对压强为 mmHg 。当地大气压强为101.33×103 Pa 。（560mmHg ） 4.在静止的同—种连续流体的内部，各截面上 与 之和为常数。（位能，静压能） 5.转子流量计读取方便，精确，流体阻力 ，不易发生故障；需 安装。（小，垂直） 6.米糠油在管中作流动，若流量不变,管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的______倍。（2） 7.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的 倍。（1/2） 8.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变, 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_____倍。 （1/16） 9.实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能 守恒，因实际流体流动时有 。 （不，摩擦阻力） 10.任何的过程速率均与该过程的推动力成 比，而与其阻力成 比。（正，反） 11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为 。（逆止阀） 12. 是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。(滤网) 13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为: 高压流体泵壳通道 逐渐扩大的的离心力机械旋转所造成的气压流体被甩出后常压流体)()((低速流体、高速流体) 14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M 的交点。（管路，泵或H-q v ） 15.产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。 （转速，20℃的水或水） 16.用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量_____，扬程_________。 （减少；增大） 17.根据操作目的（或离心机功能），离心机分为过滤式、 和 三种类型。 （沉降式、分离式） 18. 常速离心机、高速离心机、超速离心机是根据 的大小划分的。（分离因数） 19.某设备进、出口的表压分别为 -12 kPa 和157 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。 (答：-169kPa ) kPa 16915712-=--=-=?出进P P P 三.选择题 1.在连续稳定的不可压缩流体的流动中，流体流速与管道的截面积( A )关系。 A ．反比 B.正比 C.不成比 2.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，层流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( B )。A. u ＝3/2 u max B. u ＝1/2 u max C. u ＝0.8u max 3.湍流的特征有( C )。 A.流体分子作布朗运动中 B.流体质点运动毫无规则，且不断加速 C.流体质点在向前运动中，同时有随机方向的脉动 D.流体分子作直线运动 4.微差压计要求指示液的密度差( C )。
《食工原理》期末考试卷（B）2005.9 一、概念题〖共计30分〗 1. 某二元物系的相对挥发度 ＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作， 已知y n＝0.4，则y n+1＝。(由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是。 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔 单位高度填料层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称 3.判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4.某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D=＿＿。 5.总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表 示，当项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 6.判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该 气体为易溶气体。( ) 7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系＿＿。 (A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数； (C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 9.吸收操作中，当气液两相达到平衡时，其吸收推动力＿＿＿，吸收速率＿＿＿。 10.当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其＿＿＿＿和＿＿＿＿有关。 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件：(1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量 的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( )。 (A).(1)对(2)不对(B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对(D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。(2) 平衡湿含量是区分可除水份与不可除水份的分界点。正确的判断是：( ) (A)两种提法都对(B)两种提法都不对(C)(1)对(2)不对(D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界 无热交换，甲醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度(B)绝热饱和温度(C) 湿球温度(D) 露点温度 14. 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度 无关( )。(A)相对湿度(B)湿球温度(C)露点温度(D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失 是。 16. 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于1 (B)分配系数小于1 (C)选择性系数大于1 (D) 选择性系数小于1 17. 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于1 (B)小于1 (C)等于1 (D) 难以判断，都有可能 18. 萃取操作依据是__________________。萃取操作中选择溶剂主要原则: ____________， _______________和_________________。 19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S， 则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质) 将＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低。 二、计算题〖20分〗
思考题与习题 绪论 一、填空 1 同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。 2 单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（）。 3 奶粉的生产主要包括（）、（）、（）、（）、（）等单元操作。 二、简答 1 什么是单元操作？食品加工中常用的单元操作有哪些？ 2 “三传理论”是指什么？与单元操作有什么关系？ 3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念？ 4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。 5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。 三、计算 1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。已知20％蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。 2 在含盐黄油生产过程中，将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为15.8%，含盐量1.4%，试计算原料黄油中含水量。 3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量。 4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h，30℃的空气预热至66℃，所用加热蒸气温度143.4℃，离开预热器的温度为138.8℃。求蒸气消耗量。 5 在碳酸饮料的生产过程中，已知在0℃和1atm下，1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。试计算该饮料中CO2的(1)质量分数；(2)摩尔分数。忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。初始接种物中含有1.2%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内，酵母以每2.9h增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
江苏大学 系别：食品科学与工程 班级： 姓名： 学号：
实验一 管路沿程阻力测定 一、 目的 1.掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。 2.测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与Re 的关系。 3.测定流体流过管件时的局部阻力，并求出阻力系数ξ。 4.学会压差计和流量计的使用。 二、原理 流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免的会引起压强损耗。这种损耗包括流体流经直管的沿程阻力以及流体流动方向的改变或因管子大小、形状的改变所引起的局部阻力。 1．沿程阻力 流体在水平均匀管道中稳定流动时，由截面1到截面2，阻力损失表现为压强降低： 12 f p p h -= ρ 湍流流动时，影响阻力损失的因素十分复杂，目前尚不能完全用理论的方法求解，必须通过实验研究其规律。为减少工作量，扩大实验结果的应用范围， 影响阻力损失的因素有 1）流体性质；密度ρ 2）管路的几何尺寸：管径d ,管长l ,管壁粗糙度ε 3）流速u 。 变量关系可以表示为：(,,,,,)p f d l u μρε?= 根据伯努利方程可知，流体流过直管的沿程阻力损失，可直接由所测得的液柱压差计读书R （m ）算出：(-g p R ρρ?=指水） 2、局部阻力 ⑴当量长度法 2 f ()2 e l l u h d λ+∑∑=? ⑵阻力系数法 流体流经某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数 p h 表示：2·2 p u h =ζ
式中：ζ----局部阻力系数，无因次 u----在小截面管中流体的平均流速（m/s ） 由伯努利方程：2 / 4 s u V d π（m/s ） s V ---平均流量(3m /s) 三、实验装置与流程 1．本实验装置及设备主要参数。 被测原件：镀锌水管，管长2.0m ，管径（公称直径）0.021m ；闸阀D=34 ”。 1）测量仪表：U 形压差计（水银指示液）；LW-15型涡轮流量计（精 度0.5级，量程0.4~4.0m 3 / h ，仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41（次/升），仪器编号为Ⅱ的仪表常数为605.30（次/升），MMD 智能流量仪）。 2）循环水泵。 3）循环水箱。 4）DZ15-40型自动开关。 1)水箱 2)控制阀 3)放空阀 4)U 形压差计 5)平衡阀 6)放空阀 7)排液阀 8)数显温度表 9)泵 10)涡轮流量计 11)取压计 12) U 形压差计 13) 闸阀 14)取压孔 四、实验操作步骤及注意事项 1.水箱充水至80%。 14
第一章 1-1 烟道气的组成约为N275%，CO215%，O25%，H2O5%（体积百分数）。试计算常压下400℃时该混 合气体的密度。 解：M m =M i y i=×28+×44+×32+×18= m= pM m/RT=×103××103×673)=0.545kg/m3 1-2 已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为和。现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为。 问这一设备若置于成都和拉萨两地，表上读数分别应为多少 解：成都p R=95-8=87kPa（真空度） 拉萨p R=62-8=54kPa（真空度） 1-3 用如附图所示的U型管压差计测定吸附器内气体在A点处的压强以及通过吸附剂层的压强 降。在某气速下测得R1为400mmHg，R2为90mmHg，R3为40mmH2O，试求上述值。 解：p B=R3H2O g+R2Hg g=×1000×+×13600×=（表） p A=p B+R 1Hg g=+×13600×=（表） p=p A-p B=（表） 1-4 如附图所示，倾斜微压差计由直径为D的贮液器和直径为d的倾斜管组成。若被测流体密 度为0，空气密度为，试导出用R1表示的压强差计算式。如倾角为30o时，若要忽略贮液器内 的液面高度h的变化，而测量误差又不得超过1%时，试确定D/d比值至少应为多少 D α d R 1 R 1 p 2 p h ρ 解：由静力学方程p=R(0-)g=R1sin(0-)g=R1(0-)g/2 (1) 若忽略贮液器内液面高度的变化，则斜管内液位为：R’=R-h 液柱长度：R1’=R1-h/sin=R1-2h p’=R ’(0-)g=R1’(0-)g/2=(R1/2-h)(0-)g 又D2h/4=d2R1’/4 即h=R1(d/D)2/[1+2(d/D)2] 所以p’=R1(0-)g/[2+4(d/D)2] (2) 相对误差为 (p-p’)/p≤ 代入式（1）和（2）： (p-p’)/p=1-1/[1+2(d/D)2]≤
《食品工程原理》（1）期末试卷A 2006.12 一、概念题（每空1分或每题1分）〖共计30分〗 1液体的粘度随温度升高而 _______ ，气体的粘度随温度的升高而_________ 。 2处于同一水平面的流体，维持等压面的条件必须是____________ 、_______ 和_______________ 3流体流动时，层流底层越薄，则 ____________。 （A）近壁面速度梯度越小（B）流动阻力越大 （C）流动阻力越小（D）流体湍动程度越小 4双液体U形差压计要求指示液的密度差_________ 。 （A）大（B）中等（C）小（D）越大越好 5在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数上数值_______ < （A）与光滑管一样；（B）只取决于Re； （C）与粗糙度无关；（D）只取决于相对粗糙度。 6离心通风机的全风压是指 __________________和__________________ 之和。 7调节离心泵工作点的方法有 ________________，_______________ ，__________________ 。 8离心泵的性能曲线中的 H — q v线是在（）情况下测定的。 （A）效率一定；（B）转速一定； （C）功率一定；（D）管路（Kil e）一定。 9降尘室的生产能力只与降尘室的 _______ 有关，而与__________ 无关。 10流化床中，当气流速度等于颗粒的 _________________________ 时，这个气流速度称为带出速度。 11流化床中有两种不同的流化形式，即___________________ 和 ________________ 12某板框过滤机，在恒定的操作压差下过滤某种水悬浮液，经两小时后，滤渣刚好充满滤 框得滤液15m3，则第一小时可得滤液为：______________ 。（过滤介质阻力略而不计） （A）7.5m3（B）10m3（C）7.5恋2 m3（D）缺条件，无法计算。 13旋风分离器当切向进口气速相同时，随着旋风分离器的直径越大，其离心分离因数越
【1】精馏塔进料量为W h=50000kg/h，ρ=960kg/s，其它性质与水接近。试选择适宜管径。 【2】20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于管路中接一文丘里管，如本题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时，试求此时空气的流量为若干m3/h。当大气压强为101.33×103Pa。 【3】有一输水系统，如本题附图所示，水箱内水面维持恒定，输水管直径为φ60×3mm，输水量为18.3m3/h，水流经全部管道（不包括排出口）的能量损失可按Σh f=15u2公式计算，式中u为管道内水的流速（m/s）。试求： （1）水箱中水面必须高于排出口的高度H； （2）若输水量增加5%，管路的直径及其布置不变，管路的能量损失仍可按上述公式计算，则水箱内的水面将升高多少米？ 【4】水在本题附图所示的虹吸管内作定态流动，管路直径没有变化，水流经管路的能量损失可以忽略不计，试计算管内截面2-2’、3-3’、4-4’、5-5’处的压强。大气压强为 1.0133×105Pa。图中所标注的尺寸均以mm计。
【5】本题附图所示的真空高位槽为一简易的恒速加料装置（马利奥特容器）。罐的直径为1.2m，底部连有长2m、直径为φ34×2mm的放料钢管。假设放料时管内流动阻力为12J/kg（除出口阻力外，包括了所有局部阻力）。罐内吸入3.5m深的料液，料液上面为真空，试提出一个简单的恒速放料方法，使容器内A－A面以上的料液在恒速下放出，并计算将容器中料液全部放出所需的时间θ。
第一章 1-1 烟道气的组成约为N 275%，CO 215%，O 25%，H 2O5%（体积百分数）。试计算常压下400℃时该混合气体的密度。 解： M m =M i y i =×28+×44+×32+×18= m =pM m /RT =×103××103×673)=0.545kg/m 3 1-2 已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为和。现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为。问这一设备若置于成都和拉萨两地，表上读数分别应为多少 解：成都 p R =95-8=87kPa （真空度） 拉萨 p R =62-8=54kPa （真空度） 1-3 用如附图所示的U 型管压差计测定吸附器内气体在A 点处的压强以及通过吸附剂层的压强降。在某气速下测得R 1为400mmHg ，R 2为90mmHg ，R 3为40mmH 2O ，试求上述值。 解： p B =R 3H2O g +R 2Hg g =×1000×+×13600×=（表） p A =p B +R 1Hg g =+×13600×=（表） p =p A -p B =（表） 1-4 如附图所示，倾斜微压差计由直径为D 的贮液器和直径为d 的倾斜管组成。若被测流体密度为0，空气密度为，试导出用R 1表示的压强差计算式。如倾角为30o 时，若要忽略贮液器内的液面高度h 的变化，而测量误差又不得超过1%时，试确定D /d 比值至少应为多少 D α d R 1 R 1 p 2 h ρ 解： 由静力学方程 p =R (0-)g =R 1sin(0-)g =R 1(0-)g /2 (1) 若忽略贮液器内液面高度的变化，则斜管内液位为：R ’=R -h 液柱长度： R 1’=R 1-h /sin=R 1-2h p ’=R ’(0-)g =R 1’(0-)g /2=(R 1/2-h )(0-)g 又 D 2h /4=d 2R 1’/4 即 h =R 1(d /D )2/[1+2(d /D )2] 所以 p ’=R 1(0-)g /[2+4(d /D )2] (2) 相对误差为 (p -p ’)/p ≤ 代入式（1）和（2）： (p -p ’)/p =1-1/[1+2(d /D )2]≤ 解得： d /D ≤ 即 D /d ≥
1-10.用泵将密度为1 081kg/m3、黏度为1.9mPa?s 的蔗糖溶液从开口贮槽送至高位，流量 为1.2L/s 。采用1英寸镀锌管，管长60m ，其中装4个90°弯头。贮槽内液面和管子高位出口距地面高度分别为3m 和12m ，管出口表压力为36kPa,泵的效率为0.60。求泵的功率。 m/s 37.20254.0785.00012.02=?== A q u v 4 104.30019.01081 37.20254.0Re ?=??= = μ ρ du ε/d = 0.20/25.4 = 0.0079 查摩擦因数图：λ= 0.038—0.042 J/kg 214237.2)5.0475.00254.060042.0(2)(2 2=?+?+?=+=∑∑u d l h f ζλ ∑=+++?=++?+?=J/kg 338214237.2108136000981.922 2f h u p z g w ρ W 43810810012.0338=??===ρv m e wq wq P P = Pe /η = 438/0.6 = 730W 1-12 将密度 985kg/m3,黏度1.5m Pa?s 的葡萄酒用泵从贮槽送至蒸馏釜，管路为内径 50mm 的光滑不锈钢管，全长50mm ，其间有3个90°弯头和一个控制流量的截止阀。贮槽内液面高出地面3m,进蒸馏釜的管口高出地面6m, 两容器内皆常压，泵安装在靠近贮槽的地面上。若流量为114L/min ，此时经截止阀的压力降为86kPa,求泵出口处的压力和泵的有效功率。 qv = 0.114/60 = 0.0019m3/s m/s 97.005.0785.00019.02=?== A q u v 4 102.3015.0985 97.005.0Re ?=??= = μ ρ du 024.0)102.3(3164.0Re 3164.025 .0425.0=?== λ 1-2间衡算： ∑∑?++=ρ ζλf f p u d l h 2)(2 J/kg 10098586000 297.0)15.0375.005.050024.0(2=+?++?+?=∑f h ∑=+-?=+?=J/kg 130100)36(8.9f h z g w
江 南 大 学 考 试 卷 专 用 纸 《食品工程原理》（2）期末试卷（B ） 2006.6 （食品学院03级用） 使用专业、班级 学号 姓名 题 数 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、概念题 〖共计30分〗； (填空题每空1分，判断、选择题每小题各1分) 1 在填料塔吸收系数测定的实验中，本实验室所使用的填料有__拉西______环和___鲍尔_____环两种。 2 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ C ）。 (A)两相界面存在的阻力； (B)气液两相主体中的扩散的阻力； (C)气液两相滞流层中分子扩散的阻力； 3 气体的溶解度随________的升高而减少，随 ___________的升高而增大。 4 精馏过程是利用 多次部分气化_______________和____多次部分冷凝____________的原理而进行的。 5 精馏塔设计时采用的参数(F ,x F ,,ｑ, D ，x D ，R 均为定值)，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量__增大______，塔内实际上升蒸汽 量________。(增大，减少，不变，不确定) 6 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化。（ ） (A)平衡线； (B)操作线与q 线； (C)平衡线 本题得分 8. 判断题（对打√，错打×） ①干燥操作能耗大，但要从湿固体物料中除去湿份(水份)，只能采用干燥 操作。( ) ②干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为操作条件下空气的湿球温度。 ( ) 9. 干燥过程是________________和________________相结合的过程。 10 料液在高于沸点下进料时，其加热蒸气消耗量比沸点进料时的蒸汽消耗 量___少______， 因为此时料液进入蒸发器后有____闪蒸__________现象产生。 11多效蒸发的原理是利用减压的方 法使后一效的蒸汽压力和溶液的沸点较前一效的低，以使前一效引出的_____________作后一效的 ____________，从而实现____________再利用。 12萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于 (A)溶解度曲线之上方区； (B)溶解度曲线上； (C)溶解度曲线之下方区； (D)座标线上。 13萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合液的。 (A)挥发度 (B)离散度 (C)溶解度 (D)密度。 14判断题（对打√，错打×） 从A 和B 组分完全互溶的溶液中，用溶剂S 萃取其中A 组分，如果 出现以下情况将不能进行萃取分离: (A) S 和B 完全不互溶，S 和A 完全互溶。 ( )
一、填空题（20分） 1. 71dyn/cm= 0.071N/m （已知1N=105 dyn ）； 2. 给热是以流体的平均温度和壁面温度的差作为传热推动力来考虑问题的； 3. 金属的导热系数大都随其温度的升高而减小, 随其纯度的增加而 增加； 4. 能够全部吸收辐射能的物体（即A=1）称为黑体； 5. 蒸发操作中，计算由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失的方法有吉辛柯公式、杜林规则； 6. 蒸发器主要由加热室和分离室组成； 7. 喷雾干燥中，热空气与雾滴的流动方式有并流、逆流、混流 三种； 8. 形状系数不仅与比表面积有关，而且与代表性尺寸的选择有关； 9. 粉碎的能耗假说比较著名的三种是 表面积假说、体积假说 、裂缝假说 ； 10. 圆形筛孔主要按颗粒的 宽度进行筛分，长形筛孔主要按颗粒的 厚度度进行筛分。 二、选择题（10分）（有一项或多项答案正确） 1. 揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（ c ） （A ）普朗克定律；（B ）折射定律；（C ）克希霍夫定律；（D ）斯蒂芬-波尔兹曼定律 2. 确定换热器总传热系数的方法有（ bcd ） （A ）查样本书；（B ）经验估算；（C ）公式计算；（D ）实验测定 3. 为保证多效蒸发中前一效的二次蒸汽可作为后一效的加热蒸汽，前一效的料液的沸点要比后一效的（ a ） （A ）高；（B ）低；（C ）相等；（D ）无法确定； 4. 对饱和湿空气而言，下列各式正确的是（ ad ） （A ）p=p S ，φ=100%，；（B ）p=p S ，φ=0；（C ）p=0，φ=0；（D ）t=t w =t d =t as 5. 粉碎产品粒度分析中，一般认为，筛分法分析的下限是（ g ） （A ）100μm ；（B ）50μm ；（C ）10μm ；（D ）5μm 。 三、判断题（10分）（对者打“?”号，错者打“?”号。） 1. （ ?）算术平均温度差是近似的，对数平均温度差才是准确的； 2. （? ）两固（灰）体净辐射传热的热流方向既与两者温度有关，又与其黑度有关； 3. （ √ ）NaOH 溶液的杜林线不是一组相互平行的直线； 4. （ √ ）恒速干燥阶段干燥速率的大小决定于物料外部的干燥条件； 5. （ ?）泰勒标准（Tyler Standard ）筛制中，相邻两筛号的网眼净宽度之比为1∶2。 四、计算题（60分） 1. （10分） 外径为426mm 的蒸汽管道，其外包扎一层厚度位426mm 的保温层，保温材料的导热系数可取为0. 615 W/(m ·℃)。若蒸汽管道的外表面温度为177℃，保温层的外表面温度为38℃，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。 1． 解：r 1=0.426/2=0.213m ，r 2=0.213+0.426=0.639m ， λ=0.615w/(m ?℃) ；t 1=177℃, t 2=38℃, （1） 每米长的热损失 213.0639.0ln ) 38177(615.014.32ln )(21 221-??= -=r r t t L Q πλ=489W/m （2） 在保温层中，设半径r 处，温度为t ： 由 1 1 1ln 1) (2r r t t L Q λπ-= ，得：)213.0ln (ln 615.014.32489177ln 211-??-=-=r r r L Q t t πλ t= -18.64-126.6lnr 2. (10分) 一单程列管式换热器，由若干根长为3m 、直径为φ25×2.5mm 的钢管束组成。要求将流量为1.25kg/s 的苯从350K 冷却到300K ，290K 的冷却水在管内和苯呈逆流流动。若已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为0.85和1.70kW ／(m 2．K)，污垢热阻和换热器的热损失可以忽略不计，若维持水出口不超过320K 。试求换热器的传热面积。取苯的平均比热为1.9kJ/(kg ．K)，管壁材料（钢）的导热系数为45W ／(m 2．K)。 3. (15分) 用一单效蒸发，将1000kg/h 的NaCl 溶液从5%连续浓缩到30%。蒸发操作的平均
食工原理期末考试试卷（上）A 2004.1 一概念题（30分） 1．水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量将_减小____，摩擦系数___增大___，管道总阻力损失__不变____。 2．离心泵的主要结构有：____泵壳______、___叶轮_____和____轴封装置___________。 3．一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将___下降_____。 4．降尘室的生产能力只与降尘室的___面积___有关，而与____高度_____无关。 5．流化床中有两种不同的流化形式，即_______散式流化_________和________聚式流化_______ 。 6．两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃, 热流体从100℃被冷却到70℃，逆流时的?t m=________50__________℃。并流时的?t m=________43.3__________℃。 7．板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，则在每一框中滤液穿过厚 8．搅拌器放大时使用的一种重要工具是相似原则。在流化搅拌系统中，需要考 虑试验系统（模型）与实际生产系统之间的三种相似， ____运动相似_ 、_____动力相似__ 。 9．层流底层越薄_ C__。 A) 近壁面速度梯度越小B)流动阻力越小 C)流动阻力越大D)流体湍动程度越小 10．双液体U形差压计要求指示液的密度差_C__。 A)大B)中等 C)小D)越大越好 11．在完全湍流(阻力平方区)时，粗糙管的摩擦系数λ数值_C__。 A)与光滑管一样；B)只取决于Re； C)只取决于相对粗糙度；D)与粗糙度无关。
用泵将贮液池中常温下的水送至吸收塔顶部，贮液 池水面维持恒定，各部分的相对位置如本题附图所示。 输水管的直径为76×3mm，排水管出口喷头连接处的压 强为6.15×104Pa(表压)，送水量为34.5m3/h，水流经全部 管道（不包括喷头）的能量损失为160J/kg，试求泵的有 效功率和轴功率。若泵的效率为0.75。 有一单程热交换过程，并流操作，已知热流体进口温度为110℃，流量为6000kg/h，热容4.0kJ/（kg·℃），冷流体进口、出口温度分别为20℃和68℃，流量为5000kg/h，热容3.5k J/（kg·℃），不计算热损失，求传热面积S，已知K=750w/㎡．K. 在干燥器中干燥某湿物料。已知进干燥器的湿物料量为0.278kg/s，经干燥后物料的含水量由40%降至5%（均为湿基），湿空气的温度为20℃，湿度为0.0062kg/（kg绝干气），经预热后进入干燥器，离开干燥器时废气为40℃，湿度为0.0335kg/（kg绝干气）。试求：⑴蒸发水分量，kg/h；⑵所需新鲜空气用量，kg/h。
用套管换热器将果汁由80℃冷却到20℃，果汁的比热3817J/(kg·K)，流量为150kg/h。冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分别为6℃和16℃。若传热系数为350W/(m2·K)，计算换热器面积和冷却水用量。 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h时，泵出口压强表读数为0.152MPa，泵入口处真空表读数为24.66kPa，轴功率为2.45kW，转数为2900r/min，真空表与压强表两侧压间的垂直距离为0.4m。泵的进出口管径相等，两侧压口间管路的流动阻力忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。 用刮板式换热器冷却某种溶液，该溶液质量流量为50kg/h，比热容为3817J/(kg·℃)，入口温度80℃，出口温度20℃。套管环隙逆流通冷水，入口温度10℃，出口温度17℃，水的比热容为4.186 kJ/(kg·℃)。传热总系数K为568W/(m2·℃)。试求：1．需要冷水流量，kg/h；2．换热对数平均温差及换热面积S。
徐州工程学院试卷答案2012 —2013 学年第一学期课程名称食品工程原理 试卷类型考试期末A 考试形式闭卷考试时间100 分钟 命题人宋慧唐仕荣2012年12月3日使用班级10食工1-2、10食检、10营养 教研室主任年月日教学院长年月日 姓名班级学号 题号一二三四五六七八总分 总分30 15 15 40 100 得分 一、单选题（共15题，每题2分，共计30分） 1.在零流量时，离心泵的（B ）。 A、H=0，P=0； B、H＞0，P＞0； C、H=0，P＞0；D H＞0，P=0。 2.下述说法中正确的是：（C ）。 A、离心沉降速度u 和重力沉降速度u 是恒定的； B、离心沉降速度u 和重力沉降速度u 不是恒定的； C、离心沉降速度u 不是恒定值，而重力沉降速度u 是恒定值； D、离心沉降速度u 是恒定值，而重力沉降速度u 不是恒定值。 3.泵安装地点的海拔越高，其（C ）。 A. 大气压力就越高，允许安装高度就越高 B. 大气压力就越高，允许安装高度就越小 C. 大气压力就越低，允许安装高度就越小 D. 大气压力就越低，允许安装高度就越大 4.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也 逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D )。 A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 5.超滤是利用孔径( C )的超滤膜来过滤含有大分子物质或微细粒子的溶液，使大分子物 质或微细粒从溶液中分离出来。 A. 100μm； B. 0.02~10μm； C. 0.001~0.02μm。 6.穿过三层平壁的稳定导热过程，各层界面间接触均匀，第一层两侧温度120℃和80℃， 第三层外表面温度为40℃，则第一层热阻R1和第二、三层热阻R2、R3的大小为（ C ）。 A. R1>(R2+R3) B. R1<(R2+R3) C. R1=(R2+R3) D. 无法比较 7.对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w/m2.K ，α2＝11600 w/m2.K，要提高 传热系数（K），最简单有效的途径是（ A ）。 A. 设法增大α1 B. 设法增大α2 C. 同时增大α1和α2 8.用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃，在设计列管式换 热器时，采用两种方案比较，方案I是令冷却水终温为30℃，方案II是令冷却水终温为35℃，则( C )。 A.用水量W1＞W2，所需传热面积A1＝A2 B.用水量W1＜W2，所需传热面积A1＞A2 C.用水量W1＞W2，所需传热面积A1＜A2 D.用水量W1＝W2，所需传热面积A1＜A2 9.关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（A ）。