考研专业课自测试题及答案现代汉语Word版

一、填空（本大题共 3小题，每空 1分，共 12 分）
）联流程的板式换热器，共（ 9 ）板、热流体换热共（ 1 ）程、每程（ 4 ）流道、冷流体换热共（ 2 ）程、每程（ 2 ）流道、流程组合表式（ 1*4/2*2 ）。

2均质操作是一种特殊的（ ）过程，包括（ ）、（ ）双重功效。

3、压力容器产生边缘应力的条件的是连接的两部分受力后（ 变形 ）不同，且互相（ 约束 ）。

二、选择题（本大题共 5 小题，每小题 1 分，共 5分）
4、压力容器凡是当连接的两个壳体的经线曲率没有共切线时，必然产生（ B ）。

A 、横压力 B 、横推力 C 、 临界压力
5、对辊式馒头机两个成型辊的转动方向为（ A ）。

A 、 同向旋转
B 、 反向旋转
C 、一个转动、一个不转 6、饺子成型机要改变面皮的厚度，应调节（ C ）。

A 、叶片泵的定子
B 、 输面绞龙与机筒的间隙
C 、内外面嘴的环隙 7、要生产酥性饼干应选用饼干机的类型为（
B ）。

A 、摇摆冲印式饼干成型机
B 、辊印式饼干成型机
C 、辊切式饼干成型机
8、图示为两个相同材料制作的外压容器的筒体，其尺寸如图示，在相同温度下工作，其临界压力P 临（ C ）
(A)、 P 临A > P 临B ； (B)、 P 临A = P 临B ； (C)、 P 临A < P 临B 三、简答（本大题共 11小题，每小题4 分，共 44分）
么？
答：采用高强度钢制造外压容器时，对提高外压容器的临界压力值的影响不大。

因
为外压容器的临界压力值与材料的弹性模量有关，材料的弹性模量越大，外压容器的临界压力值越大。

而高强度钢与普通钢的弹性模量值相差不大，因此，两种材料的临界压力值相差不大。

采用高强度钢使得成本会增加。

10、分别写出半径为R 的球形容器和圆筒形容器的第一、第二曲率半径； 1）球形容器：第一曲率半径、第二曲率半径；R 1= R=2 R 、
2）圆筒形容器：第一曲率半径、R 1=∞；第二曲率半径；R=2 R
11、设计食品烤炉时，为达到节能的目的，结构方案上应采取哪些措施？ 答：结构方案上应采取的措施：
1、选取好的保温材料
2、采用合理的保温层厚度
3、加强炉体密封
4、减小炉体的外表面积
5、提高炉体内表面的反射能力
6、选择节能的辐射元件等
12、列管式换热器热补偿结构的形式有哪几种？试画出其中一种的原理简图。

答：列管式换热器热补偿结构的形式有热补偿圈法、浮头法、U 型管法、填料函式 补偿圈
13、液体搅拌机加挡板的作用是什么？挡板是否越多越好？在什么情况下液体搅拌机需加挡板？
答：液体搅拌机加挡板的作用：改变流型、增加湍动、防止打漩。

挡板不是越多越好。

当混合低粘度流体时，搅拌桨转述较高且对中安装时需加挡板。

14、你知道的换热器有哪些？写出常用的四种换热器的名称。

答：换热器有：列管式换热器、板式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器等 15、在连续辊压机械中，为什么一般第一对压辊的直径较大，且开有沟槽？ 答：由式
可知，摩擦角一定时，绝对压下量越大，则需压辊直径越大，而一般第一对压辊处的绝对压下量较大，所以一般第一对压辊较大。

开沟槽的目的是为了增加摩擦角，以减小第一对压辊的直径。

16、制造圆筒形内压容器时，哪一方向的焊缝质量要求的高，为什么？
答：纵向焊缝质量要求的高。

因为纵向焊缝承受的是环向应力，而环向应力是经向应力的两倍，所以纵向焊缝质量要求的高。

17、BR0.1 5
45
42/1208⨯⨯-
为一板式换热器的型号，式说明其表达了哪些内容。

答:B-板式换热器,R —人字形波纹,0.1—单片换热面积,8—设计压力
Pa 5108⨯,120—设计温度120C ,2—总的换热面积,5
45
4⨯⨯--组合形式冷热流体均
为4程5流道。

2、外压容器的主要失效形式是什么？
答：外压容器的主要失效形式是刚度不足引起的失稳、强度不足引起的破裂 8、列管式换热器的换热面积指的是什么表面积？列管式换热器为什么要加热补偿机构？热补偿结构有哪几种形式？
φ
cos 1-∆≥
h D
答：列管式换热器的换热面积指的是列管的外表面积；当两种流体的温差较大时，由于热应力引起的换热器变形，为了避免换热器破坏，因此要加热补偿机构。

补偿圈式、浮头式、U 形管式、填料函式。

5、制造圆筒形内压容器时，要开设椭圆形人孔时，应如何布置其长短半轴？为 什么？（用图表示）
6、任意画出两种产生边缘应力的容器结构示意图，并标出产生边缘应力的地方 答：
35
答：通过调节螺母，改变锥形绞笼与机筒的间隙，即改变输送过程中的漏流量来完
成调节。

38、饺子机面皮的厚度是如何调节的，其原理是什么？
答：调节面管输出处的螺母，从而该变内外面嘴的轴向位置，使内外面嘴的环隙发
生变化，从而改变面皮的厚度。

15、你知道的面类食品成型方法有哪些？写出两种成型机械的名称。

答：辊压成型、搓圆程型、灌肠成型、切割成型、挤出成型、模压成型等 辊印饼干成型机、饺子成型机、面包搓圆成型机等 19、压力容器壳体产生横推力的条件是什么？
答：压力容器壳体产生横推力的条件是壳体的经线没有公切线时，必然产生衡推力。

24、均质机有哪几种？高压均质机是由哪两大部分组成？
答：高压均质机、离心均质机、胶体磨、喷射式均质机、超声波均质机。

B
答：长短半轴布置如图示。

因为环向应力是经向应力的两倍，图示布置 的方式可减少因开孔对容器的强度降低。

边
缘
应力
高压均质机是由高压泵、均质阀两大部分组成。

17、写出下图板式杀菌流程中序号所指设备的名称及在流程中完成的操
19、你知
道的离心机有哪些种？现要完成乳品的标准化操作应选哪种离心机？ 答：离心机有三足式离心、上悬式离心机、蝶片式离心机等。

要完成乳品的标准化操作应选蝶片式离心机。

得分 评卷人 四、计算题（本大题共 3 小题，共 39 分）
转鼓壁厚S =0.003m ，材料密度=270Kg/m 3 ,转鼓转速ω=105 /s ,材料许用应力[σ]=17.5Mpa ,焊缝系数φ=0.8。

(注：转鼓壁内径R ’≈R) 求：（1）转鼓壁质量引起的离心压力及鼓壁经向应力和环向应力； （2）若物料质量引起的鼓壁经向应力σ1” =3.25Mpa ，环向应力σ2” =7.5MPa, 试校核转鼓强度。

(14分)
解：1）转鼓壁质量引起的离心压P （7分）
经向应力 σ,1= 0
环向应力 σ,2=PR/S =350065.58×0.4/0.003 =4.67 MPa 2)转鼓强度校核（7分）
经向应力总和： σ1 =σ,1 +σ1” = 0 +3.25Mpa =3.25Mpa 环向应力总和： σ2=σ,2 +σ2” =4.67 +7.5=12.17Mpa
0.003×0.4×270×1052 ×9.8 =350065.58 Pa
====2\020,\222ωρπωρππSR RL
R LS R RL F P C
因 σ2=12.17Mpa <[σ]=14.5Mpa 所以满足强度要求
21、现要用板式换热器进行牛奶杀菌操作，板式换热器共分四段，预热段、杀菌段、冷水冷却段、冰水冷却段，现预热段、杀菌段、冷水冷却段组合形式已定，冰水冷却段尚未确定，已知：牛奶的生产能力G =10000 kg/h ，牛奶与冰水为逆流流动， 牛奶经冷水冷却后的温度t 1 =12℃，冷却终止温度t 2 =4℃，冰水的起始温度t 3 = -5℃，牛奶比热为C =0.94千卡/米.时℃, 牛奶的重γ= 1 000kg /m 3 ,冰水的比热C 冰水 =0.8千卡/公斤.℃,传热板上液流部分宽度 b =0.27 m,换热器的流道宽度h=0.0028 m ，传热板单片传热面积f=0.2m 2，牛奶在流道间的流速u =0.25m/s ,冰水冷却段传热系数K=960千卡/米2.时.℃ ，冰水的流量为牛奶的A=2倍。

试确定1)冰水冷却段所需牛奶的流道数、2）换热总面积 、3）换热板数、4）换热程数5）换热器组合表达式。

（15分） .
解：1)盐水离开设备出口时的温度t 4 AGC 冰水(t 4-t 3)= GC(t 1-t 2)
2×0.8(t 4 - (-5)) = 0.94×(12-4) t 4 =-0.4℃
2)平均温差计算△tm 3)热负荷计算
Q= GC(t 1-t 2)=10000×0.94×(12-4)=75200千卡/时 4）换热流道数a
a=G/ubh γ=10000/(0.25×0.27×0.0028×1000)=14.7 取a=15
5) 换热总面积F
F=Q/K △tm =75200/(960×10.7)= 7.32 m 2 6)换热板数Z （2分） Z=F/f =7.32/0.2=37 7)换热程数n
n=z/2a =37/(2×15)=1.23 取n=1 8）组合表达式
12 4 -0.4
-5
△t m=(12.4+9)/2=10.7℃
15（牛奶）/15（盐水）
22、已知：一外压容器，其外径Do=600 mm,圆筒长度L=2400mm,工作温度t<150 o
C,其设计压力为0.6 Mpa,圆筒材料为普通碳钢，σs<210Mpa 。

试根据外压圆筒壁厚计算图。

确定其圆筒部分的理论壁厚S 0 。

即实际壁厚S (壁厚附加量 C=1mm,) 要求在图中标出取值路线。

（10分）
解：（1）设理论的壁厚S 0=3mm
∴
4600
2400
0==D L 200360000==
S D (2)查图 得B=160 (3)计算[P][]][725.0200
145
MPa S D B P ==
=
(4)比较 P<[P] 且接近[P] ∴ 假设 S 0=3 mm 合适 (5)实际壁厚S=S 0+C=3+1=4 mm
8、现要用板式换热器进行牛奶杀菌操作，板式换热器共分四段，预热段、杀菌段、冷水冷却段、冰水冷却段，现杀菌段、冷水冷却段、冰水冷却段组合形式一定，预热段尚未确定冷奶的预热是利用杀菌后的热奶作为加热介质。

已知：生产能力G=10000kg/h ，牛奶的初温t 1=10C
，预热温度t 2=60C
，杀菌温度
t 3=72C
，牛奶比热为C=0.94，牛乃的重γ=13
m t ，
传热板上液流部分宽度b=0.27mm ，换热器的流道宽度h=0.0028mm ，每块板传热面积f=0.2 m 2
，流体在流道间的流度u=0.25m/s ，逆流流动预热段传热系数K=1315C 时米千卡
2。

试确定
1）预热段所需的流道数，2）换热面积，3）板数，4）程数，5）写出组合表达式。

解：1）、传热量计算 )(12t t GC Q -==)1060(94.010000-⨯=47000h kcal 2）、杀菌后牛奶冷却温度t 4
)()(4312t t GC t t GC -=- t 3 1234t t t t +-==C 22106072=+- t 2
3）、平均温差计算 t 4
C t t t
121022141=-=-=∆ t 1
C t t t 126072232=-=-=∆
22
1
<∆∆t t
C t t t m 12221
=∆+∆=∆∴ 4）、7.143600
0028.027.025.0100010000360=⨯⨯⨯=⨯=bn G
m μγ
取m=15 5）、总的换热面积
28.2912
1315470000
m t K Q F m =⨯=∆=
6）、板数Z
块9.1482
.008
.29===
f F Z 取Z=149块 7）、程数
96.415
29
.142=⨯=⨯=
m Z n 取n=5 8）、表达式15
515
5⨯⨯
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。