食品工程原理第九周布置习题解答
《食品工程原理》习题答案
《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。
食品工程原理课后题答案
序论1. 解：从附录查出：1kcal＝1.1622×10-3KW·h=1.1622W·h所以：K=42.99Kcal/（m2·h·℃）＝42.99Kcal/（m2·h·℃）×（1.1622W·h/1kcal）＝50w/（m2·℃）。
2.解：从附录查出：1kgf＝9.80665kg·m/s2，所以1000kg/m3＝1000kg/m3×[1kgf/(9.80665kg·m/s2)]=101.9kgf·s2/m4.3. 从附录查出：1mmHg=133.32Pa，1℃＝K－273.3。
则新旧单位的关系为：P＝P’/133.32; t ＝T－273.3。
代入原式得：lg（P’/133.32）＝6.421-352/（T－273.3+261）；化简得lgP=8.546－3.52/(T-12.3).4.解：塔顶产品的流量W塔顶＝W DA＋W DB+W DC=1000(0.25+0.25×96%+0.25×4%)=500Kmol/h。
所以，其组成为:X DA=0.25×1000/500=0.5；X DB=W DB/D=100×0.25×0.96/500=0.48；X DC=1－X DA－X DB＝1－0.5－0.48＝0.02。
塔底产品的流量：W塔底＝W总－W塔顶＝1000－500＝500 Kmol/h。
所以，塔底组成为：X WB=W WB/W=1000×0.25×4%/500=0.02；X WC=W WC/W=1000×0.25×96%/500=0.48；X WD=1－0.48－0.02＝0.55. 解：设混合后总质量为M，油的质量分数为X，则根据体积衡算V总＝V油＋V水得：MX/ρ油+ M（1－X）/ρ水＝M/ρ平均，代入数据得：1000×950X+810×950×(1－X)=810×1000 所以，X=0.22446. 解：根据热量守恒：△H NH3=△H HCL得：M NH3(H NH395℃－H NH330℃)=M HCL(H HCL10℃-H HCL2℃) 代入数据得：M HCL＝9735kg/h。
食品工程原理课后习题答案
食品工程原理课后习题答案食品工程原理课后习题答案食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要课程，通过学习这门课程，我们可以了解食品的生产、加工、贮藏和保鲜等方面的原理和技术。
在学习过程中，老师通常会布置一些课后习题，以检验我们对所学知识的掌握情况。
下面是一些常见的食品工程原理课后习题及其答案，供大家参考。
1. 什么是食品工程原理？食品工程原理是指通过对食品生产、加工和贮藏等过程中涉及的物理、化学、生物等基本原理的学习和掌握，以及对食品工程技术的应用和发展进行研究的学科。
它主要包括食品的成分、结构和性质，食品加工过程中的热传导、传质、传热和流变学等基本原理，以及食品贮藏和保鲜技术等方面的知识。
2. 食品工程原理的研究对象有哪些？食品工程原理的研究对象主要包括食品的成分、结构和性质，食品加工过程中的热传导、传质、传热和流变学等基本原理，以及食品贮藏和保鲜技术等方面的知识。
具体包括食品的物理性质、化学性质、生物性质等方面的内容。
3. 食品工程原理的研究方法有哪些？食品工程原理的研究方法主要包括实验研究和理论分析两种。
实验研究是通过设计和进行实验，收集和分析实验数据，验证和探索食品工程原理的真实性和有效性。
理论分析是通过建立数学模型和方程，运用物理、化学、数学等基本原理和方法，对食品工程原理进行推导和分析。
4. 食品工程原理中的热传导是指什么？热传导是指物质内部或不同物质之间热量传递的过程。
在食品加工过程中，热传导是指通过热量的传递，使食品内部温度均匀分布的过程。
它是食品加热、冷却和保温等过程中的基本原理。
5. 食品中的水分是如何传质的？食品中的水分传质主要通过扩散过程实现。
扩散是指物质在浓度梯度作用下的自发性传递过程。
在食品加工过程中，水分的传质是指水分从高浓度区域向低浓度区域的自发性传递过程，以达到水分均匀分布的目的。
6. 食品工程原理中的传热是指什么？传热是指热量在物质之间传递的过程。
在食品加工过程中，传热是指通过热量的传递，使食品内部温度升高或降低的过程。
食品工程原理(赵思明编)思考题与习题参考答案
思考题与习题参考答案绪论一、填空1、经济核算2、物料衡算、经济核算、能量核算、物系的平衡关系、传递速率3、液体输送、离心沉降、混合、热交换、蒸发、喷雾干燥二、简答1、在食品工程原理中，将这些用于食品生产工艺过程所共有的基本物理操作过程成为单元操作。
例如，奶粉的加工从原料乳的验收开始，需要经过预热杀菌、调配、真空浓缩、过滤、喷雾干燥等过程；再如，酱油的加工，也包含大豆的浸泡、加热、杀菌、过滤等工序，这两种产品的原料、产品形式、加工工艺都有较大的不同，但却包含了流体的输送、物质的分离、加热等相同的物理操作过程。
2、“三传理论”即动量传递、热量传递和质量传递。
（1）动量传递理论。
随着对单元操作的不断深入研究，人们认识到流体流动是一种动量传递现象，也就是流体在流动过程中，其内部发生动量传递。
所以凡是遵循流体流动基本规律的单元操作都可以用动量传递理论去研究。
（2）热量传递理论。
物体在加热或者冷却的过程中都伴随着热量的传递。
凡是遵循传热基本规律的单元操作都可以用热量传递的理论去研究。
（3）质量传递理论。
两相间物质的传递过程即为质量传递。
凡是遵循传质基本规律的单元操作都可以用质量传递的理论去研究。
例如，啤酒的灭菌（热量传递），麦芽的制备（动量传递，热量传递，质量传递）等。
三传理论是单元操作的理论基础，单元操作是三传理论具体应用。
3、单元操作中常用的基本概念有物料衡算、能量衡算、物系的平衡关系、传递速率和经济核算。
物料衡算遵循质量守恒定律，是指对于一个生产加工过程，输入的物料总量必定等于输出的物料总质量与积累物料质量之和。
能量衡算的依据是能量守恒定律，进入过程的热量等于离开的热量和热量损失之和。
平衡状态是自然界中广泛存在的现象。
平衡关系可用来判断过程能否进行，以及进行的方向和能达到的限度。
过程的传递速率是决定化工设备的重要因素，传递速率增大时，设备尺寸可以减小。
为生产定量的某种产品所需要的设备，根据设备的型式和材料的不同，可以有若干设计方案。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
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)。
09级书后习题选解
复验：
18 103 0.1 103 5 2.14 10 m 1400 998 9.81
du 2.14 105 0.1 103 998 3 Rep 2.14 10 1 3 1 10
qv 0.0012 u 2.37m/s 2 A 0.785 0.0254
0.0254 2.371081 Re 3.4 104 0.0019 du
• ε/d = 0.20/25.4 = 0.0079 • 查摩擦因数图：λ= 0.038—0.042
•
l u2 60 2.372 h f ( d ) 2 (0.042 0.0254 0.75 4 0.5) 2 214J/kg
复验：
d p g
4 103 1400 998 9.81 1.74 998
= 0.218m/s
4 103 0.218 998 Rep 870 500 3 1 10
符合假设, u0 = 0.218 m/s
du
• (2) 设在Stokes区
Pe wqm wqv 130 0.0019 985 243W
3-2间衡算：
p3
u2 0.972 p3 ( gz2 h f 1.5 ) 985 ( 9.8 6 100 1.5 ) 2 2
p3 = 1.56× 105Pa
u2 u2 gz2 ( h f 0.5 ) 2 2
• 2-4.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水塔顶部，流量为45m3/h，槽内 水位维持恒定，泵入口与贮槽水面的垂直距离为1.5m,水洗塔顶水管出 口与贮槽水面的垂直距离为14m。管路尺寸均为φ76mm×2.5mm。在 操作条件下，泵入口真空表读数为25kPa，塔顶水管出口压力表读数 为98kPa，水流经吸入管和排除管的能量损失分别为2u2和10u2，试求 泵的有效功率。
食品工程原理练习题参考答案
《食品工程原理》练习题提示第一章 流体流动 一、填空题1、50.44mmHg （真空度）；149.8mmHg （表压）。
2、时间，流动系统内无质量积累，ρ1u 1A 1=ρ2u 2A 2。
3、1.6×10-4m 3/s4、总机械能，沿程阻力，局部阻力。
5、泵的特性曲线，管路特性曲线，工作点。
6、扬程，流量，转速。
7、管路特性曲线，效率点。
8、吸上真空度法，汽蚀余量法。
9、泵的特性曲线，管路特性曲线，最高效率点。
10．1/16，1/32，流体有粘性。
12、20)(2u gR ρρρζ-=13、扬程增大倍数为1倍，1.2倍。
14、用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。
15、计量泵、齿轮泵、螺杆泵。
16、在叶轮入口处由离心力所产生的真空度不够大 , 不足以吸上液体；泵内灌液。
17、叶轮入口处的压力等于液体的饱和蒸汽压，使液体发生部分汽化。
18、减小吸入管路的阻力；增大供液池上方压力。
19、旁路调节、改变活塞冲程、活塞往复次数。
20、泵内灌液；关闭出口阀；出口阀。
21、一次方；二次方。
22、静压头。
23、点速度，平均速度。
二、选择题 1、D ；2、C3、某设备进出口的压力分别为220mmHg （真空度）及 1.6kgf/cm 2（表压），若当地大气压为760mmHg ，则该设备进出口压力差为（ c ）C 、1.86×105Pa4、关于流体流动的连续方程式：A 1u 1ρ1=A 2u 2ρ2，下列说法正确的是（ A ） A 、它只适用于管内流体的稳定流动 B 、它只适用于不可压缩理想流体C 、它只适用于管内流体的不稳定流动D 、它是流体流动的普遍性方程，可适用于一切流体流动5、B ；6、D ；7、A ；8、D ；9、B ；10、C ；11、D ；12、C ；13、D ；14、D ；15．Ｄ。
三、问答题1．回答文氏管的工作原理和应用。
（P46） 四、计算题1、解：根据题意，设贮槽液面为1-1`面，管出口截面为2-2`面，列柏努方程：Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+gu222+∑f h液柱）绝压绝压m H s m dQu h u KPa P KPa P m Z m Z f (7.225.481.9284.181.91010022018)/(84.105.0436001345.4,0),(220)(100,20,22322212121=+⨯+⨯-+=∴=⨯⨯========∑ππ2、解：选择泵排出口液面为1-1`面及出口管液面为2-2`面， 由1-1`面2-2`面列柏努利方程：gZ 1+ρ1P +221u+We=gZ 2+ρ2P +222u +∑f L因为u 1=u 2=0，∑++-=fLP Z Z g P ρρ2121)(∑∑∑∑+=+=222221u u d l L L Lf f fζλ，代入数字可得∑=23.18f L)(10313.123.189851081.986.0381.9985541Pa P ⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯=∴3、解：根据题意，设高位槽液面为1-1`面，管出口截面为2-2`面，列柏努利方程：Z 1+g P ρ1+g u 221=Z 2+g P ρ2+gu222+∑hf)/(61.2,23181.92)231(25231,0,0,522222212121s m u u u u g u u h u P P m Z Z f =∴++⨯=++=+=====-∑)/(7.864)/(24.0106.1414.361.243322h m s m d u uA Q ==⨯⨯=⨯==∴π4（P78习题1）、解：根据题意，由柏努利方程，得：2920800,221222122u u u u P-=∴-=∆ρ 又21221221259,259)2012()(u u d d u u =∴===代入上式 )/(413.12s m u =∴)/(10599.1)012.0(414.3413.1434222222s m d u A u Q -⨯=⨯⨯=⨯==∴π5（P79习题11）、解：如图，由1-1`和2-2`列柏努利方程：Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+gu222+∑f h又因为Z 2-Z 1=2，P 1=P 2，u 1=0∑∑++=++∆=∴f f h guh g u Z H 2222222又42221039.1007.0124091.2027.0Re ),/(91.2027.04360064⨯=⨯⨯===⨯⨯==u du s m d Qu ρππ039.0,0074.0027.00002.0=∴==λεd291.2)26(291.2027.050039.0222321222⨯+⨯++⨯+⨯⨯=+=∴∑∑ζζζζζλu u d l L f代入数字可得结果为364.4(J/㎏)所以 H=2+)(58.3981.94.36481.9291.22m =+⨯6、解：列泵进口和出口间的能量方程Z 1+g P ρ1+g u 221+H=Z 2+g P ρ2+gu222+∑f hZ2-Z1=0.7m,u1=u2,p1=-140mmHg,p2=1.9atm,∑fh≈0则%6.60%100120023.223600/1281.91000%10023.2281.91000101325760/1401013259.17.0=⨯⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯+⨯+=P P mH e η第二章 传热一、填空题 1、)ln()()(12211221t T t T t T t T -----；2、热传导，牛顿冷却，无因次准数；3、对流传热，热传导； 4、传热系数，传热面积，传热温差（对数平均温差）。
《食品工程原理》习题答案
《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101.33×103Pa 。
（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。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
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）。
食品工程原理试题思考题及习题及答案
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)。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
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)。
09级书后习题选解
4
pH 1.75107 T 4.51K c p 1030 3770
• 4-2.某谷物的颗粒粒度为4mm，密度为1400kg/m3，求在常温中的沉降 速度。又有该谷物的淀粉粒，在同样的水中测得其沉降速度为0.1mm/ s，是求其粒度。
(1) 设在Newton区
u0 1.74
V2 = 1.6L, t2 = 10min代入式(1)：
•
• • • •
1.62+2×1.6Ve = (KA2)×10
解 0.2+0.4 Ve = (KA2) 0.256+0.32Ve = (KA2) t3 = 15min 代入式(1)： 得 Ve = 0.7L KA2 = 0.48 得 V3 = 2.07L
Pe qv Hg 0.0125 35.2 998 9.81
4.31× 103W (4.31kW)
• 3-1.试计算边长为a的立方体形颗粒的球形度和厚度与直径之比为0.2的
圆片的形状因数。
.(1) Sp = 6a2 Vp = a3
d v 3 6V p / 3 6 a 3 / 1.24a
• d0 = 3.5μm d = 1μm γ=0.01N/m k = 500 m = 2
3-10 用某牛奶均质机对牛奶进行均质处理，将牛奶中脂肪球的平均滴径 从3.5μm减至1μm，生产能力为0.5m3/h。试计算均质所需的压力和功率。 已知均质机试验常数k=500,m=2，牛奶表面张力为10-2Nm-1。又据牛奶的 物性常数，求经均质牛奶升温多少度?
• 1-2间衡算：
l u 2 p f • h f ( d ) 2 50 0.972 86000 h f (0.024 0.05 0.75 3 0.5 1) 2 985 100J/kg
食品工程 第9-12章 课后习题 解答
第九章9-1 正庚烷（A ）和正辛烷（B ）的饱和蒸气压数据如下：t /℃ 98.4 105.0 110.0 115.0 120.0 125.6p A 0/kPa 101.3 125.3 140.0 160.0 180.0 205.3p B 0/kPa 44.4 55.6 64.5 74.8 86.0 101.3试在总压101.3kPa 下计算气液平衡组成，并作出t -x -y 图。
解： x A =(p -p B 0)/(p A 0-p B 0) y A =p A 0x A /p 计算得下表：t /℃ 98.4 105.0 110.0 115.0 120.0 125.6x A 100 65.6 48.7 31.1 16.3 0y A 100 81.1 67.4 49.1 28.9 09-2 在常压下将某二元混合液其易挥发组分为0.5（摩尔分数，下同），分别进行闪蒸和简单蒸馏，要求液化率相同均为1/3，试分别求出釜液和馏出液组成，假设在操作范围内气液平衡关系可表示为：y =0.5x +0.5。
解：（1）闪蒸 y =qx /(q -1)-x F /(q -1) （1）y =0.5x +0.5 （2）由（1）得： y =-0.5x +0.75 （3）由（2）与（3）得：-0.5x +0.75=0.5x +0.5 x =0.75-0.5=0.25解得x =x W =0.25 y =0.5×0.25+0.5=0.625（2）简单蒸馏 因为液化率为1/3，故若原料液为1kmol ，则W =1/3kmol 0986.13ln 15.01ln 21d 5.015.05.0d *d )ln(0.5W 5.0W F W W ==--=--=-+=-=⎰⎰⎰x x x x x x x x x x x y x W F (x W -1)/(-0.5)=1.732 x W -1=-0.866 x W =0.134由 F =1kmol ，W =1/3kmol 可得D =2/3kmol1×0.5=x W ×(2/3)+(1/3)×0.134 x D =0.6839-3 在连续操作的常压精馏塔中分离乙醇水溶液，每小时于泡点下加入料液3000kg ，其中含乙醇30%(质量分数，下同)，要求塔顶产品中含乙醇90%，塔底产品中含水99%。
食品工程学原理课后习题
第一章1. 蒸气加热器的蒸汽压力表上的读数为81.9kPa，当地当时气压计上读数为98.1 kPa，试求蒸汽的饱和温度。
2. 在直径3.00m的卧式圆筒形贮藏罐内装满花生油，花生油密度为920 kg/m3，贮罐上部最高点处装有压力表，其读数为70kPa。
问最大绝对气压是多少?3. 封闭水箱内水面上真空度为0.98kPa，敞口油箱中油面比水箱水面低1.50m。
水箱和油箱间连着一压力计，指示液为水银，读数为0.200m，若压力计与水箱相连的臂管内水银液面与水箱水面的高度差为6.11m，求油的密度。
4. 某精馏塔的回流装置中，由塔顶蒸出的蒸汽经冷凝器冷凝，部分冷凝液将流回塔内。
已知冷凝器绝对压力p1=104kPa，塔顶绝对压力p2=108kPa,冷凝液密度为810kg/m3。
为使冷凝器中的液体能顺利流回塔内，问冷凝器液面距回流液入塔管垂直距离h应为多少？5. 浓度为60%的糖液（黏度60mPa•s,密度1280kg/m3）,从加压容器经内径6mm 的短管接流出。
问当液面高于流出口1.8m时，糖液流出的体积流量是多少？假定无摩擦损失，液面上的压力为70.1kPa(表压)，出口为大气压。
6. 牛奶以 2.25L/s的流量经内径等于27mm的不锈钢管。
牛奶的黏度为2.12mPa•s,密度为1030 kg/m3试问流动为层流或湍流？7. 用虹吸管从高位牛奶贮槽向下方配料槽供料。
高位槽和配料槽均为常压开口式。
今要求牛奶在管内以1m/s流速流动，估计牛奶在管内的能量损失为20J/kg,试求高位槽液面虹吸管出口高几米？8. 某种油料在内径15mm的水平管内做层流流动，流速为1.3m/s。
从管道相距3m的两截面间测得压力降为7kPa,求油的黏度。
9. 稀奶油密度为1005 kg/m3,黏度为12 mPa•s。
若稀奶油以流速2.5m/s流经长80m,规格为Φ38mm×2.5mm的光滑不锈钢管，求直管阻力。
10. 用泵将密度为1081 kg/m3、黏度为1.9 mPa•s的蔗糖溶液从开口贮槽送至高位，流量为1.2L/s。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
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)。
食品工程原理试题思考题与习题及答案解析
一、名词解释
1流体的黏性
2牛顿流体
3流体的稳定流动
4层流边界层
二、填空
1通常把( )流体称为理想流体。
2牛顿黏性定律表明，两流体层之间单位面积的( )与垂直于流动方向的( )成正比。
3流体在管道中的流动状态可分为( )和( )两种类型。
4在过渡区内，流体流动类型不稳定，可能是( )，也可能是( )，两者交替出现，与( )情况有关。
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。
第二章流体输送机械
一、名词解释
1离心泵的气蚀现象
2泵的工作点
3离心泵的安装高度
4离心泵的切割定律和比例定律
二、填空
1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。
2离心泵的实际工作压头和流量不仅与( )的特性曲线有关，还与( )的特性曲线有关。
3离心泵压头的大小取决于( )、( )和( )。
9管路系统主要由( )，( )和( )等组成。
10局部阻力有( )和( )两种计算方法。
三、选择
1液体的黏性随温度升高而(a)，气体的黏性随温度升高而( )。
A.升高，降低；B.升高，升高；C.降低，升高
2砂糖溶液的黏度随温度升高而(a)。
食工原理答案第9_12章解
第九章9-1 正庚烷（A ）和正辛烷（B ）的饱和蒸气压数据如下：t /℃ 98.4 105.0 110.0 115.0 120.0 125.6p A 0/kPa 101.3 125.3 140.0 160.0 180.0 205.3p B 0/kPa 44.4 55.6 64.5 74.8 86.0 101.3试在总压101.3kPa 下计算气液平衡组成，并作出t -x -y 图。
解： x A =(p -p B 0)/(p A 0-p B 0) y A =p A 0x A /p 计算得下表：t /℃ 98.4 105.0 110.0 115.0 120.0 125.6x A 100 65.6 48.7 31.1 16.3 0y A 100 81.1 67.4 49.1 28.9 09-2 在常压下将某二元混合液其易挥发组分为0.5（摩尔分数，下同），分别进行闪蒸和简单蒸馏，要求液化率相同均为1/3，试分别求出釜液和馏出液组成，假设在操作范围内气液平衡关系可表示为：y =0.5x +0.5。
解：（1）闪蒸 y =qx /(q -1)-x F /(q -1) （1）y =0.5x +0.5 （2）由（1）得： y =-0.5x +0.75 （3）由（2）与（3）得：-0.5x +0.75=0.5x +0.5 x =0.75-0.5=0.25解得x =x W =0.25 y =0.5×0.25+0.5=0.625（2）简单蒸馏 因为液化率为1/3，故若原料液为1kmol ，则W =1/3kmol0986.13ln 15.01ln 21d 5.015.05.0d *d )ln(0.5W 5.0W FW W ==--=--=-+=-=⎰⎰⎰x x x x x x x x x x x y x W F (x W -1)/(-0.5)=1.732 x W -1=-0.866 x W =0.134由 F =1kmol ，W =1/3kmol 可得D =2/3kmol1×0.5= x D ×(2/3)+(1/3)×0.134 x D =0.6839-3 在连续操作的常压精馏塔中分离乙醇水溶液，每小时于泡点下加入料液3000kg ，其中含乙醇30%(质量分数，下同)，要求塔顶产品中含乙醇90%，塔底产品中含水99%。
课后习题答案 食品工程原理
d pu ρ
μ
∴ξ的影响因素有颗粒的形状、大小、流体的性质和速度。
【4-2】答： 斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系为
ut =
2 dp (ρ p − ρ )g
18μ
其应用的前提是球形颗粒在重力场中处于滞流区 (Re p 或 Re t < 1) 。 颗粒的加速段在小颗粒沉降的条件下可以忽略，而近似认为颗粒始终以 u t 下降。因为小颗 粒沉降的加速阶段很短，加速所经历的距离也很小，故可忽略不计。 【 4-3 】 解 ： 依 题 意 查 附 录 可 得 20 ℃ 空 气 的 密 度 、 粘 度 分 别 为
其中 L为颗粒的特征尺寸，对于光滑球体，L 即为颗粒的直径dp。 仿照管内流动的方法处理，可得出 2 ρu FD=ξAp 2 应用因次分析可以得出关系式：
ξ = f (Re p )
这说明球形颗粒的曳力系数ξ与颗粒运动雷诺数Rep之间的关系随颗粒形状及流体流动 的相对方位而异，一般需由实验测定。 由此可定义阻力系数（曳力系数）ξ为颗粒运动雷诺数Rep的函数。 ∵ Rep=
dV kA2 Δp1−s = dτ (V + Ve )
即
dq k Δp1 − s = dτ (q + qe ) dq k Δp K = = dτ q 2q
（A）
上式写成 当滤布阻力可忽略， 滤饼不可压缩时， s=0， qe=0， （1） 恒速时， u=
dq = 常数 = u R ， 则 q=uτ dτ u2 τ k
A Δp 1− s AΔp A Δp dV 可知： = = = dτ μr ' ( L + Le ) μr ( L + Le ) μ ( R + Rm )
dV 受以下因素影响：过滤的总压力降△p、滤饼的阻力R与过滤介质的阻力 dτ Rm、分散介质的粘度μ、过滤面积A。
食品工程原理第九周布置习题解答
习题解答食品1301班及食品质安1301、1302班食品工程原理作业（共96题）16.在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。
温度为140℃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25℃加热到110℃。
列管换热器尺寸为：列管直径为Φ19mm×2mm 、管长为4m ，共有25根管子。
若换热器的传热量为125kW ，蒸汽冷凝传热系数为5000W/(m 2·K)，油侧污垢热阻为4.0×10-4m 2·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。
[答案： 547.6 W/(m 2·K)]解： 对数平均温差水蒸气：140→140℃食用油：110→25℃ΔT 1=30℃, ΔT 2=115℃12123011563.330ln ln 115m T T t T T ∆-∆-∆===⎛⎫⎛⎫∆ ⎪ ⎪⎝⎭∆⎝⎭℃ 传热面积：A 0=nπd 0L=25×π×0.019×4=5.966 (m 2)总传热系数：30012510331.2.05.96663.3Q K A t ⨯===∆⨯ W/(m 2·K) 而000011331.211919110.000450001515Si i i i iK d d R d d ααα===++⨯++ W/(m 2·K) 解得：αi =547.6 W/(m 2·K)18.有一单程列管式换热器，由Φ25mm×2.5 mm 的136根钢管组成。
用110℃的饱和水蒸气加热管内某溶液（冷凝液排出温度为110℃）。
已知溶液流量为15000kg/h ，其平均比热为4.187 KJ/Kg·K ，溶液由15℃加热到100℃。
已知管内对流传热系数为520 W/m 2·K ，管外的对流传热系数为11600W/m 2·K ，钢管的导热系数为45 W/m·K ，则换热器列管长度为多少米？（忽略换热器的热损失）[答案：9.37 m] 解：362115000() 4.18710(10015) 1.483103600c pc Q W C t t W =-=⨯⨯⨯-=⨯ 1212951037.895ln ln 10m T T t T T ∆-∆-∆===⎛⎫⎛⎫∆ ⎪ ⎪⎝⎭∆⎝⎭℃ 20004011392/()10.002525251 1.16104522.552020i K W m K d d b dm id αλα===⋅⨯++++⨯⨯⨯6200 1.4831010039237.8m Q A m K t ⨯===∆⨯ 则001009.37136 3.140.025A L m n d π===⨯⨯ 19、在内管为Φ180×10mm 的套管换热器中，将流量为3500kg/h ，的某液体从100℃冷却到60℃，其平均比热为2.38 KJ/Kg·K ，环隙走冷却水，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热为4.17 KJ/Kg·K ，基于传热外面积的总传热系数K 0=1800 W/(m 2·K)， 设其值恒定，忽略热损失。
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习题解答食品1301班及食品质安1301、1302班食品工程原理作业（共96题）16.在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。
温度为140℃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25℃加热到110℃。
列管换热器尺寸为：列管直径为Φ19mm×2mm 、管长为4m ，共有25根管子。
若换热器的传热量为125kW ，蒸汽冷凝传热系数为5000W/(m 2·K)，油侧污垢热阻为4.0×10-4m 2·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。
[答案： 547.6 W/(m 2·K)]解： 对数平均温差水蒸气：140→140℃食用油：110→25℃ΔT 1=30℃, ΔT 2=115℃12123011563.330ln ln 115m T T t T T ∆-∆-∆===⎛⎫⎛⎫∆ ⎪ ⎪⎝⎭∆⎝⎭℃ 传热面积：A 0=nπd 0L=25×π×0.019×4=5.966 (m 2)总传热系数：30012510331.2.05.96663.3Q K A t ⨯===∆⨯ W/(m 2·K) 而000011331.211919110.000450001515Si i i i iK d d R d d ααα===++⨯++ W/(m 2·K) 解得：αi =547.6 W/(m 2·K)18.有一单程列管式换热器，由Φ25mm×2.5 mm 的136根钢管组成。
用110℃的饱和水蒸气加热管内某溶液（冷凝液排出温度为110℃）。
已知溶液流量为15000kg/h ，其平均比热为4.187 KJ/Kg·K ，溶液由15℃加热到100℃。
已知管内对流传热系数为520 W/m 2·K ，管外的对流传热系数为11600W/m 2·K ，钢管的导热系数为45 W/m·K ，则换热器列管长度为多少米？（忽略换热器的热损失）[答案：9.37 m] 解：362115000() 4.18710(10015) 1.483103600c pc Q W C t t W =-=⨯⨯⨯-=⨯ 1212951037.895ln ln 10m T T t T T ∆-∆-∆===⎛⎫⎛⎫∆ ⎪ ⎪⎝⎭∆⎝⎭℃ 20004011392/()10.002525251 1.16104522.552020i K W m K d d b dm id αλα===⋅⨯++++⨯⨯⨯6200 1.4831010039237.8m Q A m K t ⨯===∆⨯ 则001009.37136 3.140.025A L m n d π===⨯⨯ 19、在内管为Φ180×10mm 的套管换热器中，将流量为3500kg/h ，的某液体从100℃冷却到60℃，其平均比热为2.38 KJ/Kg·K ，环隙走冷却水，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热为4.17 KJ/Kg·K ，基于传热外面积的总传热系数K 0=1800 W/(m 2·K)， 设其值恒定，忽略热损失。
试求：(1)冷却水用量；(2)分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。
[答案：(1) 7990kg/h ；(2) Δt m 逆=32.75℃，Δt m 并=27.91℃；l 逆＝2.77(m )，ｌ并＝3.26 (m )] 解：冷却水用量ｗh Cph (T 1 -T 2 )＝ｗc Cpc(t 2 -t 1 )3500×2.38×(100-60)＝ｗc× 4.17×(50-40)ｗc ＝7990 kg/hΔt m 逆＝(50-20)/ｌｎ(50/20)＝32.75℃Δt m 并＝(60-10)/ｌｎ(60/10)＝27.91℃Q ＝KAΔtmQ ＝7990×4.17×(50-40)=3.332×106kJ/h∴ A 逆＝3.332×105＝1.57 (m 2πｄ0 ｌ＝1.573.14×0.18×ｌ＝1.57 ∴ｌ逆＝2.77(m )A 并＝3.332×106＝1.84 (m 23.14×0.18×ｌ并＝1.84 ∴ ｌ并＝3.26 (m )22.冷、热流体在单程套管换热器中进行并流换热，冷流体初温为20℃，终温为35℃；热流体初温为90℃，终温为50℃。
若维持流量和初温不变，改为逆流操作，热损失忽略不计，物性参数不随温度的变化。
试求两流体的终温。
（注[(1)][(1)]1e e h h h h NTU R h NTU R h R ε---=-） [答案：热流体终温47.0℃，冷流体终温36.1℃]解法1：LMTD 法。
并流传热时有2121(9020)(5035)35.79020ln ln 5035m t t t t t ∆-∆---∆===∆--∆，并℃1221,()()h ph c pc m Q W c T T W c t t KA t =-=-=∆并 (1)逆流传热时有：1221,()()h ph c pc m Q W c T T W c t t KA t ''=-=-=∆逆…………………………（2） （1）/（2）有：,12211221,m m t T T t t T T t t t ∆--''--∆并逆＝＝，22,401535.79020m T t t ''--∆逆＝＝ 又有()()22222222209020902020ln ln 9090m T t t T t T T t t ''''∆=''''，逆（－）－－（－）－－＝－－－－ ()2222222222090/202035.720202015ln ln 9090t T t t t T T t t '''''==''''（－）[1－－（－）]（－）（1-40/15）＝（－）－－－－ 故上式可得：22200.590T t '='1-40/1535.7/15－＝e －，即有220.565T t ''+=……………………（3） 又由热平衡：22200.37590t T '='－15＝－40，即有220.37553.75T t ''+=……………………（4） 由（3）和（4）解出：2247.036.1T t ''==℃，℃ 2121(9036.1)(4720)39.09036.1ln ln 4720m t t t t t ∆-∆---∆===∆--∆，逆℃ 解法2：NTU ε－法。
并流传热时有2121(9020)(5035)35.79020ln ln 5035m t t t t t ∆-∆---∆===∆--∆，并℃ 211235200.3759050h phh c pcW c t t R W c T T -=-－＝＝＝，不变－ 129050 1.1235.7h h ph m T T KS NTU W c t -===∆，并－＝，不变 逆流时有[(1)][1.12(10.375)]122[(1)][1.12(10.375)]11901e 1e 0.61990200.375e e h h h h NTU R h NTU R h T T T T t R ε----''---=---－＝＝＝＝－ 2T '=47.0℃。
由2122121200.37536.147h phh c pc W c t t t R t W c T T T ''--'='--＝＝＝，＝℃2121(9036.1)(4720)39.09036.1ln ln 4720m t t t t t ∆-∆---∆===∆--∆，逆℃ 24、用夹层锅加热水，水量为500kg ，由25℃加热到100℃，取水的比热容为 C p =4.187 kJ/(kg·K)，加热介质为130℃的饱和蒸汽，设蒸汽为饱和冷凝，温度不变，设传热系数为500W/(m 2·K)，换热面积为1.5m 2，若不计热损失，求加热所需时间。
[答案：0.97h]解：此为加热介质温度恒定的非稳定换热过程。
000()()()ln p m T t T t Q Gc t t K A K A t T t T t ττ---'=-=⋅⋅=⋅⋅∆⋅-- 0000()()500 4.187(10025)10000.97()()()(130100)(13025)500 1.5130100ln ln 13025p p m Gc t t Gc t t h T t T t K A t KA T t T t τ--⨯⨯-⨯====------⋅⋅∆⨯⨯---- 25、某容器中装有100℃的食品料液3000kg ，比热为2.5 kJ/(kg·K)，需要通过换热蛇管用冷水使其冷却到70℃。
已知冷却水的初温为25℃，流量为1000kg/h ，比热为4.187 kJ/(kg·K)，换热面积为5 m 2，传热系数为200W/(m 2·K)。
求将料液冷却到规定温度所需的时间。
[答案：1.59h]解：此题为冷却介质温度变化的非稳态换热。
100070250.610025u T t T T t --===-- 20050.861000 4.187********w w pw KA NTU W c ⨯===⨯⨯ 由ln [1exp()]u w w T R NTU =---得：ln 0.6[1exp(0.86)]w R =---得到：0.886w R = 由w pw w p W c R Gc τ=得：0.8863000 2.51000 1.59()1000 4.1871000w p pw R GC h WC τ⨯⨯⨯====⨯⨯说明：如果利用教材p147公式（3-82）计算，需要将KA 换成W w c pw ，且乘以衰减因数[1exp()]w NTU --，这可以由公式（3-88）和公式（3-89）得出。
因此教材p148倒数第三行最后逗号后应再加上“且将KA 换成W w c pw ”26.面积为0.1m 2的面包在烤炉内烘烤。
炉内壁面积为1m 2，温度为250℃，面包温度为100℃，炉内壁对面包构成封闭空间，炉内壁为氧化的钢材表面，黑度为0.8，面包黑度为0.5。