食品工程原理复习题

食品工程原理复习题
食品工程原理复习题
一、填空题
1. 工业上“三传”理论指____________ 、______________ 和____________ 。

2. 流体流动时产生内摩擦力的性质，称为流体的________________ 。

3. 由局部阻力引起的能耗损失的计算方法有两种：___________ 和___________ 。

4. 离心泵的特性曲线包括___________ 、P-Q和________________ 三种曲线。

5. 牛顿黏性定律表达式为T =卩du/dy,它适用于_____________ 型流体，且流体应呈
____________ 流动。

6. _______________ 指离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量。

7. 因泵（或风机）或搅拌等外力所导致的对流称为___________________ 。

8. 工业上常用的鼓风机主要有______________ 和_______________ 两种类型。

9. 由于流体各处的温度不同而引起的密度差异，致使流体产生相对位移，这种
对流称为____________________ 。

10. 工业的液体沸腾分_______________ 沸腾和__________________ 沸腾两种。

11蒸汽冷凝时的传热推动力是__________________ 与_________________ 之差。

12. 评价换热器性能的重要指标是__________________ 和热通量。

13. 降尘室的生产能力与降尘室的________________ 和_______________ 有关。

14. 过滤的操作基本方式有两种：_______________ 和_________________ 。

15. 按两相运动方式的不同，机械分离大致分为__________ 和________ 两种操作。

16. 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是___________ 而不是过滤介质。

17. 反渗透和超滤操作的基本设备包括_____________ 、____________ 、膜组件。

18. 若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为__________________ 。

19将二次蒸气不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作称为。

20. 工业上使用的蒸发器很多，主要有______________ 和_____________ 两大类。

21. 干燥过程分为和两个阶段。

22. 当物料中水分表面汽化的速率大于内部扩散的速率，称为控制。

23. 在干燥过程中，当物料中水分表面汽化的速率小于内部扩散的速率时，称
为________________ 控制。

24. 当吸收填料塔塔底流出的吸收液与刚进塔的混合气体呈平衡状态时，吸收的推动力为零时，吸收操作线的斜率称为_________________ 。

25. 吸收操作线的斜率L/V称为液气比”，是与摩尔流量的比值。

26. 用水吸收空气中少量的氨，总气量V,气温t及气体组成丫1, 丫2 （进出口）
均不变，而进塔水温升高后，总传质单元数N OL，相平衡常数m 。

最小液气比（L/G ）min ______________ 。

27、某设备内的绝对压力为400mmHg （当地大气压为
750mmHg ）,则其真空度为 _________ mmHg ；若另一设备的绝对压强为 950mmHg ，则其表压强为
______ mmHg= ___________ P a.
28、关于提高换热器的总传热系数K 值的讨论，当间壁两侧的对流传热系数 a 相差较大时，要提高 K 值，应 ____________________ ;当间壁两侧的对流传热系数a 相差不大时，应 ______________ 。

29. ______________________________________________ 各单元操作原理推导中最常用的两大衡算指的是 _____________________________ 衡算和 ______ 算。

30. __________________________________ 板框式压滤机的二钮为框、一钮为 ________________________________________ 板、三钮为 _____ ，装合时按钮数______________ ■勺顺序排列板和框。

3. 下列单元操作中属于热、质同时传递
的有
（） A .过滤B.萃取 C.搅拌 D.干燥 4. 离心泵扬程的意义是（）
A.泵实际的升扬高度
B.泵的吸液高度
C.液体出泵和进泵的压差换算
成的液柱高度D .单位重量液体出泵和进泵的机械能差值5. 离心泵的轴功率N 与流量Q 的关系为（
） A. Q 增大，N 增大
B. Q 增大，N 减小
C. Q 增大，N 先增大后减小
D. Q 增大，N 先减小后增大
6. 不可压缩流体在均匀直管内作稳态流动时，平均流速沿流动方向的变化为（）
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法确定
7. 层流与湍流的本质区别是（
） A.湍流流速〉层流流速
B.流经管道的截面大的为湍流，截面小的为层流
C.层流的雷诺数V 湍流的雷诺数
D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动8. 离心泵的工作点决定于（）二、选择题
1. 食品工业中的“三传”理论是指（
A. 动能传递、势能传递、化学能传递
C.动量传递、能量传递、热量传递
2. 下列单元操作中属于动量传递的有
A .流体输送 B.蒸发 C.气体吸收） B. 动能传递、内能传递、物质传递 D.动量传递、热量传递、质量传递（） D.结晶
A.管路特性曲线
B.离心泵特性曲线
C.管路特性曲线和离心泵特性
曲线D.与管路特性曲线和离心泵特性曲线无关
9. 在离心泵性能测定过程中，当水的流量由小变大时，泵出口处的压力（）
A .减小 B.增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
10. 流体在圆形直管中流动时，判断流体流型的准数为（）
A. Re
B. Nu
C. Pr
D. Fr
11. 对由三层平壁组成的多层平壁稳定传热传导而言，若三层的传热推动力
△t2 >△ t3,则三层平壁的传热阻力R l, R2, R3之间的关系为（）A．R1> R2> R3 B. R1< R2< R3 C. R1> R3> R2 D. R3> R1> R2
12. 下列准数中反映物体物性对对流传热影响的是（）
A．Re B. Nu C. Pr D. Gr
13. 下列准数中反映流动状态和湍流程度对对流传热影响的是（）
A．Re B. Nu C. Pr D. Gr
14. 在蒸气冷凝中，不凝气体的存在对a的影响是（）
A.使a升高
B.使a大大降低
C.对a有一定的影响
D.对a无影响
15. 下列关于过滤介质的当量滤液体积的认识中正确的是（）
甲：过滤介质相同,其当量滤液体积就相同；乙：过滤介质相同,其当量滤
液体积可以不同；丙：过滤介质不同,其当量滤液体积一定不同
A .甲对B.乙对C.丙对D.甲、丙对，乙错
16. 在相同操作压强下,加压叶滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比应为
（）
A. 1
B. 1/2
C. 1/4
D. 1/ 8
17. 助滤剂的作用是（）
A. 降低滤液黏度，减小流动阻力
B. 形成疏松饼层，使滤液得以畅流
C. 帮助介质拦截固体颗粒
D. 使得滤饼密实并具有一定刚性
18. 对某一气液平衡物系，在总压一定时，若温度升高，则其亨利系数 E 将（）
A .减小B.增加C.不变D.不确定
19. 吸收塔的操作线是直线，主要基于（）
A. 物理吸收
B. 化学吸收
C. 高浓度物理吸收
D. 低浓度物理吸收
20. 低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中若其他操作条件不变，而入口
气量有所增加，则液相总传质单元数N OL （）
A .增加B.减少C.基本不变 D.不变
21. 精馏塔操作时，其温度和压力从塔顶到塔底的变化趋势为（）
A .温度逐渐增大，压力逐渐减小 B.温度逐渐减小，压力逐渐增大
C. 温度逐渐减小，压力逐渐减小
D. 温度逐渐增大，压力逐渐增大
22 吸收过程所发生的是被吸收组分的（）
A. 单向扩散
B. 等分子反向扩散
C. 主体流动
D. 分子扩散
23. 空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,
露点温度为t d,当空气的相对湿度为80%时，则t、t w、t d 三者的关系为（）A．t = t w= t d B. t > t w> t d C. t < t w < t d D. t > t w = t d
24. 物料在干燥过程中，干燥速度降为零对应的物料含水量为（）
A. 平衡含水量
B. 自由含水量
C. 结合含水量
D. 非结合含水量
25. 空气相对湿度越高，其吸收水汽的能力（）
A.越高
B.越低
C.无影响
D.无法判断
26. 物料在干燥过程，其恒速干燥阶段和降速阶段区分的标志是（）
A. 平衡水分
B. 自由水分
C. 结合水分
D. 临界含水量
27. 湿度表示湿空气中水汽含量的（）
A.相对值B。

绝对值C.增加值D.减少值
28、穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为△ t1=40C ,
△ t2=353 , △ t3=E,则第一层热阻与第二、三层热阻的关系为（）。

A. R1>（R2+R3） B . R仁R2+R3 C. R1<="" d="" p="">
29．变温传热中，在相同的工艺条件下，采用并流、逆流和折流操作，（）的△ tm大。

A ．并流
B ．逆流
C ．折流
D ．并流和折流30．拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合
的安排是（）。

A ．降尘室放在旋风分离器之前
B ．降尘室放在旋风分离器之后
C.降尘室与旋风分离器并联 D .方案A、B均可
三、计算题
1、拟用一台3B57型离心机泵以60 m2 3/h的流量输送常温的清水，已查得在此流
量下的允许吸上真空H s=5.6m,已知吸入管内径为75mm,吸入管段的压头损失估计为0.5m。

试求：（1）若泵的安装高度为5.0m,该泵能否正常工作？该地区大气压为9.81 W4Pa；（2）若该泵在海拔高度1000m的地区输送40°C的清水，允许的几何高度为若干米？（当地大气压为9.02 X04Pa, 20°C水的饱和蒸汽压
为2334.6 Pa 40 °C水的饱和蒸汽压为7376PQ密度为992.2kg/m3）
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「C ）。

若蒸汽管道的外表面温度为177C，保温层的外表面温度为38C，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。

2某离心泵将密度为1060kg/m3,流量为15m3/h的溶液从敞口贮槽输送到压强
为30kPa （表压）的设备内。

输送管道的直径为? 70x2.5mm,长为124m（包括局部阻力的当量长度）。

贮槽与设备两液面恒定不变，其间的垂直距离为8.5m。

管中的摩擦系数可取为0.03，泵的效率为0.65。

试求泵的轴功率？
3. 在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。

温度为160 C的饱和蒸汽在壳
程冷凝，冷凝液在饱和温度下排出。

食用油在管程流动，并由20 C加热到106 °C。

列管换热器尺寸为：列管直径为①19 mm^ 2 mm 管长为4 m,共有25 根管子。

若换热器的传热量为125 kW，蒸汽冷凝传热系数为7 000 W/ （m2 K）, 油侧污垢热阻为0.000 5 m2 K/W,管壁热阻和蒸汽侧污垢热阻可忽略，求管内油侧对流传热系数。

4. 在一由？25X2.5mm钢管构成的沸热锅炉中，管内通入高温气体，进口500C , 出口400C。

管外为p=981kN/m2压力（绝压）的水沸腾（179°C）。

已知高温气体对流传热系数a1 =250W/ m2C，水沸腾的对流传热系数生=10000 W/ m2C，钢管壁的导热系数2=45W/ m2C。

忽略管壁、污垢热阻，试求管内壁平均温度Tw 及管外壁平均t w。

5. 用板框压滤机过滤葡萄糖溶液，加入少量硅藻土作助滤剂。

在过滤表压100kPa 下，第1h得滤液量6m5。

试问第2h内得滤液多少？假设硅藻土是不可压缩的，且忽略介质阻力不计。

若最终过滤速率为1m3/h。

过滤毕用横穿洗涤法洗涤滤饼30min，洗水粘度、洗涤压强差均和过滤终了时相同，试求洗水的用量？
6. 有一叶滤机，自始至终在某一恒压下过滤某种悬浮液时，得出如下过滤方程式：（q+10）2=250（T0.4）。

式中q以L/m2表示，T以min表示。

今在实际操作中, 先在5min 内使压差由零升至上述压
差，其间过滤为恒速过滤，以后则维持该压力不变做恒压过滤全部过滤时间为20min。

试求：（1）每一循环中，每平方米过滤表面可得多少滤液？（2）过滤后用相当于滤液总量1/5 的水洗涤滤饼，求洗涤时间（设滤饼不可压缩）。

7、气体中含有大小不等的尘粒，最小的粒子直径为10 □。

已知气体流量为3000
m3/h（标准态），温度为500o C，密度为0.43 kg/m3，黏度为3.6 X0-5 Pa s,尘粒的
密度为2000 kg/m3。

今有降尘室，共有5层，求每层的沉降面积。

求氨在溶液中的质量分数、摩尔分数和摩尔
9、煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收99％。

入塔的混合气中，
含苯2％（摩尔分数）。

入塔的煤油中，含苯0.02％。

溶剂用量为最小用量的 1.5倍，操作温度为50C，压力为100kPa。

平衡关系为丫*=0.36X，总传质系数
K y?a=0.015kmol/（m3 ?5）。

入塔气体的摩尔流率为0.015kmol/（m2/S）。

求填料层高度。

10. 在一逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气体中的SO2。

气体处理量为
1.20m3（标准）？€，进塔气体中含SO2 8% （体积百分数），要求SO2的吸收率
5
8、已知氨水的浓度c A为240kg/m ，A3 比。

已知此溶液密度为910kg/m 。

为85%,在该吸收操作条件下的相平衡关系Y e=26.7X,用水量为最小用量的1.5 倍。

试求：(1)用水量为多少？( 2)若吸收率提高至90%，用水量又为多少？
11. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液, 进料量为l00kmol/h ,易挥发组分x F=0.5, 泡点进料，塔顶产品X D=0.95;塔底釜液X w=0.05(皆
为摩尔分数)，操作回流比
R=1.8，该物系的平均相对挥发度 a =2.5求；
(1) 塔顶和塔底的产品量(kmol/h) ;
(2) 提馏段下降液体量(kmol/h) ；
(3) 分别写出精馏段和提馏段的操作线方程。

12. 某精馏塔分离易挥发组分和水的混合物q F=200kmol/h , X F=0.5(摩尔分数，下同)，加料为气液混合物，气液摩尔比为2:3，塔底用饱和蒸汽直接加热，离开塔顶的气相经全凝器冷凝1/2 量作为回流液体，其余1/2 量的液相作为产品，已
知,q D=90kmol/h，X D=0.9，相对挥发度a =2试求：
(1) 塔底产品量q W和塔底产品组成X w；
(2) 提馏段操作线方程式；
(3) 塔底最后一块理论板上升蒸汽组成。

13. 将某湿物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥，经过6h的干燥使其干基含水
量由0.35降至0.07。

试求在相同的操作条件下，将该物料由0.35降至0.05所需的时间。

已知物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04。

降速阶段中干燥速率曲线为直线。

14. 干燥某食品材料，由实验测得其干燥特性为降速干燥特点，已知由初始湿基
含水量为68.7%降至46.2%所用时间为5h，平衡含水量为0.17 (干基)。

今有一批该物料，其初始湿基含水量为70%，问在相同干燥条件下20h 后物料的含水量是多少？。