葡萄酒工程学

第1章绪论

习题

1.试述葡萄酒工程学的定义及目的和任务。

2.葡萄酒生产中都需要哪些主要设备？

结合生产实习的思考题

1.注意观察实习所在葡萄酒厂的机械设备有哪些、各有何特点？

2.酒厂的整体布局与设计有什么特点并分析该设计的利弊，如果存在问

题你如何改进，如果你去搞总体设计你将来会提出什么设计方案？

3.实习酒厂的工艺设计如何实现工艺要求？有何利弊？试分析之。如果

你去搞工艺设计你将来会提出什么设计方案？

第3章传热

习题

3-1.什么叫热传导、热对流、热辐射？

3-2.什么叫对流换热？它与热对流有何区别？

3-3.什么叫传热过程？该过程是如何进行的？

3-4.如何增强或减弱传热？

3-5.一厚100mm的平板，导热系数λ=0.12W/（m·℃），两侧温度为t1=200℃，t2=5 0℃，求热流密度。

3-6.一平壁燃烧炉是由一层普通砖和一层耐火砖砌成，厚度b1=b2=0.12m，导热系数λ1=0.9W/（m·℃），λ2=0.7W/（m·℃）。待操作稳定后，测得内表面温度t1=700℃，外表面温度t3=130℃。为了减少热损失，在普通砖外面又加了一层厚度b3=0.04m, 导热系数λ=0.06W/（m·℃）的保温材料。此时又测的t1=740℃，t4=90℃。试计算加保温层

后的热损失比原来减少百分之几？

3-7.外径为φ67mm的供冷管道，用厚度为30 mm的软木包扎，外面又包了一层厚度为100mm的保温灰，以作绝热层。现测得管道外壁温度为-2℃，绝热层外表温度为10℃。软木的导热系数λ1=0.043W/（m·℃），保温灰的导热系数λ2=0.07W/（m·℃），求每米管长的热损失。

3-8.有一水平放置的蒸汽管道，以知保温层外径d=538mm，外表面温度为48℃，空气温度为23℃，若空气与外表面间的自然对流换热系数为α=3.42W/（m2·℃），求每米管长的自然对流散热量。

3-9.有两块非常靠近且互相平行的黑体平板，表面温度分别为300℃和100℃，求两表面间每单位面积的辐射换热量。

3-10.设某一厚b=250mm，导热系数λ=0.8W/（m·℃）的墙壁，两侧的对流换热系数分别为α1=5W/（m2·℃）及α2=25W/（m2·℃），求墙壁的传热系数K。

3-11.某房间玻璃窗面积为 2.8m2，玻璃厚度3mm,若室内外空气对玻璃窗的对流换热系数分别为α1=8W/（m2·℃），α2=40W/（m2·℃）；室内外温度分别为18℃及-2℃，求通过玻璃窗的传热量。

3-12.锅炉的炉墙是由三层平壁组成，内层是b1=0.23m、λ1=1.20W/（m·℃）的耐火砖层，外层是b3=0.24m、λ3=0.60W/（m·℃）的红砖层，两层中间填以b2=0.05m、λ2=0. 095W/（ m·℃）的石棉隔热层。炉墙内侧烟气温度t f1=511℃，烟气侧对流换热系数α1= 35W/（m2·℃）；炉墙外空气温度t f2=22℃，空气侧对流换热系数α2=15W/（m2·℃）。试求该炉墙单位面积的热损失和炉墙内外表面的温度。

3-13.车间有一外径83mm，壁厚3.5mm的蒸汽管道，外面包了一层厚度为50mm的石棉绳保温层。蒸汽温度t f1=150℃，车间环境温度t f2=20℃。如若管内蒸汽与管壁间的对流换热系数α1=120W/（m2·℃），管外保温层与车间环境间的总对流换热系数α2=12W/（m2·℃），钢管导热系数λ1=53.6W/（m·℃），保温材料导热系数λ2=0.15W/（m·℃），求每米管道的热损失。

3-14.室内有一管道，管壁温度为100℃，现采用泡沫塑料做保温材料，为使其表面温度不超过40℃，问保温层要多厚。设室内空气对管壁对流换热系数α=12W/（m·℃）。 3-15.在套管式换热器中，冷流体的进、出口温度分别为25℃和175℃，热流体的进、出口温度分别为300℃和200℃，求逆流和顺流时的对数平均温度差。

3-16.在管壳式换热器中，热流体（管程）的进出、口温度分别为300℃和200℃，冷流体（壳程）的进、出口温度分别为60℃和180℃，试求，（a）逆流时的对数平决温度差；（b）如果换热器是1-2型或2-4型管壳式换热器，试分别确定出其温度差修正系数φ。

3-17.在白葡萄汁低温澄清中，每小时要将8000kg的葡萄汁从23℃冷却到0℃，为此需要-18℃的冷媒2000kg/h。设葡萄汁的比热C ph=3.8KJ/kg℃，冷媒的比热C pc=2.7KJ/kg℃；采用套管式换热器，其总平均传热系数K=800W/（m2·℃）。求（a）所需要的冷量；（b）所需要的换热面积。

3-18.在一换热面积S=5m2，传热系数K=1400W/（m2·℃）的1-2型管壳式换热器中，热水（壳程）进口温度t h1=100℃，流量W h=5000kg/h；冷水(管程)进口温度为t c1=20℃,流量为W c=10000kg/h.试计算其出口温度t h2及t c2.

3-19.一逆流套管式换热器,其中油从100℃冷却到60℃,水从20℃加热到50℃,传热量为2.5×104W,传热系数为K=350W/m2·℃,油的比热为C ph=2.14KJ/kg·℃,求传热面积.

3-20.已知套管式换热器的换热面积S=2m2,传热系数K=1000W/(m2·℃)。冷热介质的进口温度分别为10℃和150℃,已知两介质的比热容量(W·C p)都为1000W/℃,求按顺流及逆流安排时换热器的传热量。

第4章制冷

4-1.什么叫制冷？什么叫制冷机？

4-2.什么叫制冷剂？其作用是什么？

4-3.什么叫制冷循环？液体汽化制冷循环是由那些过程组成？

4-4.画出单级蒸汽压缩制冷系统简图，说明其工作过程。

4-5.在蒸汽压缩式制冷循环中，压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器的作用各是什么？

4-6.试在压焓图上表示单级蒸汽压缩式制冷的理论循环，并说明各过程中制冷剂的状态变化。

4-7.对制冷剂有哪些主要要求？常用制冷剂有哪些？

4-8.什么叫载冷剂？采用载冷剂供冷的优点有那些？

4-9.对载冷剂有哪些主要要求？常用载冷剂有哪些？在葡萄酒生产中如何选用？

4-10.氨蒸汽压缩式制冷机由哪些设备组成？其主要附属设备有哪些？它们的作用是什么？

4-11.活塞往复式压缩机可分为哪几种类型？如何选用？

4-12.壳管式冷凝器有哪两种形式，如何选用？

4-13.常用蒸发器有哪两种形式？在葡萄酒生产中如何选用？

第5章分离

5-1.什么叫重力沉降？什么叫离心沉降？什么叫分离因数？

5-2.根据过滤操作的推动力不同，过滤操作分哪几类？

5-3.根据过滤操作的作用原理，过滤操作分哪两类？其作用机理是什么？各有何特点？

5-4.过滤介质的作用为何？常用过滤介质有哪些？