食品工程原理第一周布置作业习题解答
《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》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。
食品工程原理思考题与习题 (1)
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)。
第一次练习答案
食品工程原理练习题一、选择、填空1．流体在圆管内层流流动时，最大速度是平均速度的（ ）。
CA 四分之一；B 一半；C 二倍；D 四倍。
2．层流和湍流时的速度分布曲线均为(抛物线)形状，且(湍流)比(层流)的曲线顶部区域更广阔平坦。
3．层流时的e R 和λ的关系(Re /64=λ)，湍流时管路为光滑管时e R 和λ的关系(25.0Re 3164.0=λ)。
4．离心泵启动前灌泵，是为了防止（气缚）现象发生。
3．离心泵的（压头）又称扬程。
4．离心泵的实际安装高度小于允许安装高度，就可防止（气缚现象）发生。
5．离心泵最常用的调节方法是（ B ）。
A 改变吸入管路中阀门开度；B 改变排出管路中阀门开度；C 安置回流支路，改变循环量的大小；D 车削离心泵的叶轮。
6．离心泵停车时要（ ）。
AA 先关出口阀后断电；B 先断电后关出口阀；C 先关出口阀或先断电均可；D 单级式的先断电，多级式的先关出口阀。
7．泵的工作点（ ）。
DA 由泵铭牌上的流量和扬程所决定；B 即泵的最大效率所对应的点；C 由泵的特性曲线所决定；D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。
8．当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为（ ）。
BA 气体的粘度太小；B 气体的密度太小；C 气体比液体更容易其漩涡；D 气体破坏了液体的连续性。
9． 往复泵在压头不高时，其(流量 )保持不变，而与压头无关。
流量调节时需安装(回流支路)。
10．理想的压缩循环包括四个过程：( 吸气 ) (压缩) (排气) (膨胀)。
11．真空泵分为(容积式)真空泵、(射流真空泵)、(其他类型的真空泵)。
12．物料粉碎时受哪几个力的作用(挤压力) (冲击力 ) (剪力(磨擦力))。
13．泰勒筛制是以(每英寸丝长上的网眼数)表示筛目的，德国筛制是以(每厘米筛丝上的网眼数)表示的。
14．表示混合均匀度的两个特征数是( 分离尺度)和(分离强度)混合过程的机理有( 对流混合) (扩散混合)和(剪力混合)。
食品工程原理试题及答案
食品工程原理试题及答案1. 食品工程的基本原理和目标是什么？食品工程的基本原理是利用生物、物理、化学等相关的科学知识和技术手段，对食品的原材料、加工工艺、质量控制等方面进行研究，以生产出安全、高质量的食品产品。
其目标是提高食品生产效率、降低生产成本、保持食品的新鲜度、增加食品的保质期，并保障食品的安全、营养和口感等方面的品质。
2. 请简述食品加工过程中热传导的原理及作用。
热传导是指热量从高温区域沿着温度梯度逐渐传导到低温区域的过程。
在食品加工过程中，热传导起到了至关重要的作用。
通过热传导，我们能够实现对食物的加热或冷却，从而达到杀菌、保鲜、烹调等目的。
同时，合理控制热传导过程可以保持食品的营养成分、质地和口感等方面的特性，确保食品品质。
3. 请简要介绍食品质量控制的原理和方法。
食品质量控制的原理是通过监测和控制食品加工过程中的各项关键参数，从而保证食品的安全、营养、口感和外观等方面的品质。
常用的方法包括：- 原材料检验：对食品原材料进行检测和筛选，确保符合质量标准。
- 加工过程监控：通过监测关键工艺参数，如温度、时间、pH 值等，控制食品的加工过程，防止质量问题的发生。
- 质量检测：对食品产品进行质量检测，包括微生物指标、化学指标、物理指标等方面的检测，确认产品符合标准。
- 标签和包装：食品标签应明确标注产品的成分、营养信息、生产日期等，包装应安全、卫生，保证产品质量在保质期内不受损。
- 监督和检查：建立完善的监督和检查机制，定期对企业进行抽检和监管，确保食品质量符合规定。
4. 食品工程中常用的加工技术有哪些？请简述其中一种技术的工作原理。
常用的食品加工技术包括传统加工技术和现代加工技术。
其中，超高温灭菌技术（UHT）是一种常见的现代加工技术。
其工作原理是在短时间内将液态食品加热至超高温状态（一般为135-150℃），然后迅速冷却至常温，以杀灭食品中的微生物和酶，保持食品的品质和营养。
这种加工技术广泛应用于乳制品、果汁、饮料等液态食品的加工，能够大大延长产品的保质期，降低储存和运输成本，并保持食品自然原味。
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》试题答案
0302食工原理试题A 答案一、0.071；2.流体的平均温度、壁面温度；3.减小、增加；4.黑体；5.吉辛柯公式、杜林规则；6.加热室、分离室；7并流、逆流、混流；8.比表面积、代表性尺寸的选择9.表面积假说、体积假说、裂缝假说；10. 宽度、厚度。
二、1.C ；2.B 、C 、D ；3.A ；4.A 、D ；5.B三、1.⨯2. ⨯ 3. √4.√5. ⨯四、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 )(21221-⨯⨯=-=r r t t L Qπλ=489W/m（2） 在保温层中，设半径r 处，温度为t ：由 111ln )(2r t t L Qλπ-= ，得：)213.0ln (ln 615.014.32489177ln 211-⨯⨯-=-=r r r L Qt t πλt= -18.64-126.6lnr2． 2.解：依据总传热速率方程：Q=KoSo Δtm式中：)(21T T c W Q ph h -==1.25×1.9×103（350-300）=118.8kW2.18290-300320-350ln )290003()320503(Δt Δt ln Δt Δt Δt 1212=---=-=m ℃472.07.110225.0045.0025.00025.002.085.0025.0111=+⨯⨯+⨯=++=o m o i i ood bd d d K kW/(m 2.℃)28.132.18472.08.118m t K QS m o o =⨯=∆=3.解：（1） 蒸发量：)0.30.05(110000)x x F(1W 10-⨯=-==833.3kg/h;（2） p=120kPa 时，饱和蒸汽温度T=104.2℃,r=2247kJ/kg ，p k =20kPa 时，饱和蒸汽温度T k ˊ=60.1℃，r ˊ=2356kJ/kg原料液比热:c p0= =3.77 kJ/（kg.℃）溶液沸点： t 1= 75℃进料温度： t 0= 30℃h kJ /8.214325435623.833)304(7510000Q r W )t (t Fc Q L 01p0=⨯+-⨯=+'+-= 加热蒸汽消耗量：h kg r Q D /95422478.2143254===（3） 传热面积：211m 6.13)75(104.21500600310008.2143254)t K(T Dr )t K(T QS =-⨯⨯⨯=-=-=4.解：（1） w 1=40%； w 2=5%； G 1=2000kg/h ；t 0=20℃；t 1=120℃；t 2=40℃ 绝干料水kg kg w wX /667.04.0140.01111=-=-= 绝干料水kg kg w w X /053.005.0105.01222=-=-=G c = G 1(1- w 1)=2000×（1-0.40）=1200kg 水/hW= G c (X 1- X 2)=1200×（0.667-0.053）=736.8 kg 水/h=0.205 kg 水/s（2）12H H W-=L预热器预热后，是等湿过程，所以：H 1=H 0 =0.009 kg 水/kg 绝干气 进出干燥器时空气等焓：I 1=I 2，I 1=(1.01+1.88H 1)t 1+2490H 1=(1.01+1.88×0.009) ×120+2490×0.009=145.64kJ/kg 绝干气 I 2=(1.01+1.88H 2)t 2+2490H 2=(1.01+1.88H 2) ×40+2490H 2 I 1=I 2，(1.01+1.88H 2) ×40+2490H 2=145.64，解得：H 2=0.041 kg 水/kg 绝干气 /s 干6.4kg /h 干kg 30252009.0041.0736.8H H W12气绝气绝==-=-=L（3） A 点：新鲜空气状态点（H 0、t 0）B 点：预热后状态点（H 1、t 1）：等湿：H 1=H 0C 点：空气出干燥器状态点（H 2、t 2）等焓过程定C 点.5.解： X 1=0.6kg 水/kg 绝干料；X 2=0.05kg 水/kg 绝干料； 查图：X*=0.02kg 水/kg 绝干料；X 0=0.2kg 水/kg 绝干料；恒速干燥阶段： 降速干燥阶段：01'c 1SU )X (X G τ-=)X (X )X (X lnSU )X (X G *2*00*0'c 2---=τ24.102.005.002.02.0ln )02.02.0(2.06.0ln )(])X (X )X (Xln SU )X (X G /[]SU )X (X G [*2*0*021*2*00*0'c 001'c 21≈----=----=----=X X X X X X X X ττ。
食品工程原理试题思考题与习题及答案解析
食品工程原理试题思考题与习题及答案解析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)。
食品工程原理答案
食品工程原理答案
以下是食品工程原理的答案：
1. 食品加工过程中的原理：在食品加工过程中，通过利用物理、化学和生物学原理，对原材料进行加工处理，以改变食品的物理、化学和生物学特性，从而达到加工目的。
例如，利用热传导原理可以通过加热改变食品的温度和表面特性；利用酶的作用可以改变食品的味道和质构特性。
2. 食品质量与保存的原理：食品质量与保存涉及到食品的安全性、营养性、口感和储存寿命等方面。
其原理包括食品成分的相互作用、微生物生长和酶的活性。
例如，食品中的蛋白质、脂肪和碳水化合物之间的相互作用会影响食品的质构特性；微生物的生物活性会导致食品腐败；酶的活性与食品的新陈代谢和变质有关。
3. 食品加工设备的原理：食品加工设备通过运用机械、电气和热力学原理，实现对食品加工过程的控制和调节。
例如，搅拌设备通过机械原理使原料充分混合；加热设备利用热力学原理提供适当的温度；自动控制系统通过电气原理实现对整个加工过程的自动化控制。
4. 食品工程的安全与卫生原理：食品工程的安全与卫生原理涉及到对食品加工过程中潜在危害的识别、评估和控制。
这包括食品中的微生物污染、化学物质残留和物理因素对人体的危害等。
原理包括食品安全标准的制定、卫生设施的建设、卫生操作规程的制定和食品工程设备的卫生管理等。
5. 食品加工的环境保护原理：食品加工的环境保护原理涉及到减少食品加工过程中对环境的污染和资源的浪费。
这包括减少废水、废气和废弃物的排放，合理利用能源和水资源以及推广可持续的食品加工技术等原理。
这些原理在食品工程领域起着重要的指导作用，对提高食品加工的效率、质量和可持续发展具有重要意义。
食工原理课后习题与答案
第一章1-1烟道气的组成约为N：75%, C0zl5%, 0别，HQ5% (体积百分数)。
试计算常压下400C。
时该混合气体的密度。
解：必二工廊=0.75x28+0.15x44+0.05x32+0.05x18二30.1/An=p/^n//?7^101.3xl0x30.1/(8.314xl03x673)=0.545kg/m31-2已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为0.095MPa和0.062MPa。
现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为8.0kPa o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：成都拉萨O二95・8二87kPa (真空度) 6二62・8二54kPa (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/?i为400mmHg, Rz为90mmHg, Rz为40mmHJ3,试求上述值。
解：G二斶加O0+砂hg°二0.04x1000x981+0.09x13600x981 二12399.8Pa（表）Q A二a+EQgg二12399.8+04x13600x9.81 二65766.2Pa （表）1-4如附图所示，倾斜微压差计由直径为。
的贮液器和直径为/的倾斜管组成。
若被测流体密度为 g空气密度为。
试导出用R表示的压强差计算式。
如倾角a为30。
时，若要忽略贮液器内的液面高度力的变化，而测量误差又不得超过1%时，试确定比值至少应为多少？解：由静力学方程二Qpgg二Esina(/zp)g二心/vp)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二R・h液柱长度：/?/ = /?i-/?/sina=/?i-2/7二R、4dg 二 AV(/vQg/2 二(AV2 -/7)(/%-p)p 又兀07?/4二兀夕只74 即/?二心力+2(/0] 所以Ap = -ff)g/\2 +4( d/Djy(2)相对误差为(△QjQj/AQO.OOl*解得：力公0.02237 即。
食品工程原理习题和答案
食品工程原理习题和答案(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--食品工程原理第一章P31：1.2.4.8.9.10.11.第二章P78:【1】一食品冷藏室由内层为19 mm厚的松木，中层为软木层，外层为51 mm厚的混凝土所组成。
内壁面温度为℃,混凝土外壁面温度为℃。
松木、软木和混凝土的平均热导率分别为, 3, W/(m·K)，要求该冷藏室的热损失为15W/m2。
求所需软木的厚度及松木和软木接触面处的温度。
解：三层平壁的导热。
1）所需软木的厚度2b 由：【4】将粗碎的番茄通过内径为60 mm的管子从20 ℃加热到75 ℃。
其流量为1 300 kg/h,管内壁面温度为105 ℃,求对流传热系数。
已知粗碎的番茄物性数据如下：ρ=1 050 kg/m3；cp= kJ/（kg·K）；μ= mPa·s ℃时), mPa·s(105 ℃时)；λ= W/(m·K)。
解：流体在管内被加热。
管中流速：5. 一带有桨式搅拌器的容器内装有温度为℃的料液。
用夹套内的蒸汽加热。
容器内径为 m,搅拌器直径为 m,转速为 r/s,容器壁温为℃。
料液的物性为:ρ=977 kg/m3；Cp= kJ/（kg·K）；μ=100 mPa·s℃时), mPa·s℃时)料液热导率)/。
求料液对容器壁的对流传热系数。
解：该对流属于流体在搅拌槽内强制对流。
8.10.在逆流换热器中，用初温为20 ℃的水将 kg/s的液体［比热容为 kJ/(kg·K)、密度为850 kg/m3］由80 ℃冷却到30 ℃。
换热器的列管直径为Φ25 mm× mm,水走管内。
水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/（m2·K）和1 700W/（m2·K）,污垢热阻可忽略。
若水的出口温度不能高于50 ℃，求水的流量和换热器的传热面积。
食品工程原理-李云飞版本的课后题答案
其间垂直距离为20m。取管壁粗糙度为0.25mm、水的密度为1000kg/m3、粘度为1×10－3Pa.s。试求泵的效率为70
％时的轴功率。
解：根据公式（1-31d），设两槽液面分别为I－I和II－II
由表1-5可知， Z1
p1
g
u12 2g
H
Z2
p2
g
u22 2g
hf
管道内水的流速为 u1 u2 , p1 p2 , Z1 0, Z2 20 m
4
4
p1 p2 1105 Pa
管Z1道内0溶, Z液2流动2状m态为
3600
3.3
m/s
hf
le d
u2 2g
0.03 50 6 1.1 1 6.4 2 0.17 3.32
管道直径25.4 mm，长50m，其中有6个标准弯头，1个截止阀，2个闸阀，均为全开。
如果要求流量为6m3/h，试求所需泵的扬程。
解：根据公式（1-31d），设贮槽液面和管路出口分别为I－I和II－II
Z1
p1 g
u12 2g
H
Z2
p2 g
u22 2g
hf
u1
0,
u2
Q
d2
6 3.14 0.02542
轴功 26率.85为m
P HQg 26.8510 1000 9.8 1.04 KW 1000 1000 0.7 3600
0.032，则沿程阻
力损失为 hf
le u2 d 2g
0.032 100 1.362 0.051 2 9.8
5.92 m
【1-10】用泵将开口贮槽内密度为1060kg/m3、粘度为1.1×10－3Pa.s的溶液在稳定流动状态下送到蒸发器内，蒸发空
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。
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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）
0-1 根据水的比热容在两种单位制度中的定义，推导英热单位Btu 换算为J 的换算因数。
（1055）（参见教材p6提示）
0-2 变换例0-2中的经验公式，使K 以Btu/(ft 2·h·F ︒)为单位，由变换后的公式再变换
为SI 制单位表示的公式。
（30.8
1 3.731100.00040K u -⨯=+，4
50.81 2.54107.0510()K u --⨯=⨯+''） 类似教材p7【例0-2】解法。
第一次变换等同于以下题目：
在冷凝器中蒸汽在管外与管内冷却水经管壁换热，管子洁净时计算总传热系数K 的经验式为：0.811934.33207.36K u =+，K 的单位为Btu/(in 2·s·F ︒)，水流速u 的单位为ft/s 。
试将公式换成K 用Btu/(ft 2·h·F ︒)为单位、u 用ft/s 为单位的公式。
（结果为：3
0.81 3.731100.00040K u
-⨯=+，K 用Btu/(ft 2·h·F ︒)为单位、u 用ft/s 为单位） 第二次变换等同于以下题目：
在冷凝器中蒸汽在管外与管内冷却水经管壁换热，管子洁净时计算总传热系数K 的经验式为：3
0.81 3.731100.00040K u
-⨯=+，K 的单位为Btu/(ft 2·h·F ︒)，水流速u 的单位为ft/s 。
试将公式换成SI 制单位表示的公式，即K 用W/(m 2·K)、u 用m/s 为单位的公式。
（结果为：450.81 2.54107.0510()
K u --⨯=⨯+，K 用W/(m 2·K)、u 用m/s 为单位）
总之：以还原为原则，原来的公式中的变量的单位一定要满足。
新单位制度下的变量需要变换到公式所要求的单位，才能将变换后的数字乘新单位制度下的变量整体代入原来的公式中。
1-1 蒸汽锅炉上装有一复式U 形水银测压计，如附图所示，截面2、4间充满水，已知对某基准面而言各点的标高为z 0=2.1m ，z 2=0.9m ，z 4=2.0m ，z 6=0.7m ，z 7=2.8m ，试求锅炉内水面上的蒸汽压强。
（p 表=3.02×105
Pa ）
（用等高面压强相等计算。
或采用和压强相等递推）
1-2 用附图所示的装置在远处测量深埋地下贮罐内的液位高度，自管口通入压缩空气, 用调节阀1调节其流量，控制管内空气流速很小,
仅使鼓泡观察器内的气泡缓慢溢出，U 管读数R = 300mmHg ，罐内液
体的密度为ρ = 780kg/m 3，贮罐上方与大气相通，求贮罐中液面离吹气
管出口的距离h 。
（5.22m ）
（把握住流动是静止的极限过程，故按静止流体求解）
1-3为在远处测量控制分相槽内的油和水的相界面位置，采用本题
附图所示的装置。
已知两吹气管出口的距离H =1m ，U 管压差计的指示
剂为水银，油的密度为820kg/m 3，试求当压差计读数R =72mm 时，相
界面与油层的吹气管出口距离h 。
（0.267m ） 解：ρ水g （1-h ）+ρ油gh=ρ水银gR,解出h=0.116m
（如果R=70mm ，则h=0.267m ）
1-4 采用毕托管测量一种喷动床干燥器热气体输送管路轴心的流速，毕托管输出的压差一开始使用垂直放置的U 形压差计测量，指示剂为水，当管中心气体的流速为10m/s 时，U
形压差计多次测量的平均读 习题1-3附图
数为20mm 。
由于风机在送风过程中造成指示剂液面波动，读数误差比较大，绝对误差可达10mm ，相对误差为50%。
现拟将U 形压差计板面与水平面的夹角调整为一个小于90o 的角度α，以放大R ，增加读数精度，问α为多少度，可使读数R 放大5倍，此时如果绝对误差还是10mm ，相对误
差为多少；若绝对误差还是10mm ，要求相对误差小于5%，α为多少度；U 管压差
计需要读两根管中的读数，有何办法只需读单根管中的读数就能获得压差数据，如何
减小此种测量的误差？（11.5o ，10%，5.7o ，采用斜管压差计，将左边U 管变成大截
面的扩大室，右管可倾斜，可以证明只要扩大室直径合适，其液面微量变化引起的误
差很小，可忽略。
）
注意在实践中减小相对误差。
1-5 题1-4的U 形压差计如果仍需垂直放置，但又要放大R ，解决的方案是使用
与被测流体密度相近的指示剂或采用微差压差计。
测气体压差采用U 形压差计显然不
易实现，可采用微差压差计，其结构是在U 形管两根管的上方各连通一个直径比U 管
直径大很多的圆柱形扩大室，俗称“水库”，U 管内灌注一种指示剂A ，两水库内灌注等高的另一种密度与A 相近且不互溶的指示剂C ，如附图所示。
因水库的直径很大，库内液面高度
的微小变化可导致较大的R 值，并可认为两水库的液面高度近似等高。
证明
两水库液面上方的压差Δp +=（ρA -ρB ）gR 。
题1-4和1-5对你未来做实验或
研究方案有什么启发？
（在经济合理便利的情况下，尽量改变实验或研究方案，减小数据的误
差，增加结论的可靠性）
1-6 真空蒸发室内蒸发出的水蒸汽需要送入混合冷凝器中与水直接接触
而冷凝，混合冷凝器中的水需要连续流进和流出，水流出时要保证空气不能
进入，故水排出管要用一定高度的水液封，排出管俗称“大气腿”。
当真空表
的读数为-0.085MPa 时，求混合冷凝器的安装高度及大气腿的长度。
（9m 以上高度，8.66m ）
略
1-7 测量液位较高设备中的液位，可用玻璃管液位计，但此计易破损且因读数时不方便，可采用本题附图的办法测量液位，小室中的液位为罐中最高液位，液体为罐中液体，求h 与R 的关系， 并说明方便读数的设计方法。
答：()/A h R ρρρ=-，将压差计安装到方便读数的位置，且选择A ，使得R 的变化范围在0.1m ～1m 左右
1-10 三种油的密度分别为700kg/m 3、760 kg/m 3和900 kg/m 3，能混溶，若三种油的质量百分数分别
为22%、28%和50%，求混合液体的密度；若三种油的体积百分数分别是32%、26%和42%，再求混合
液体的密度。
（807.6 kg/m 3，799.6 kg/m 3）
用混合体积或混合质量衡算。
1
0.220.280.5807.6700760900
10.327000.267600.42900799.6
m m m m ρρρρ=++⇒=⨯=⨯+⨯+⨯⇒=
1-11 某烟道气的组成为CO 213%、H 2O11%和N 276%，温度为400o C ，压强为100kPa ，以上百分数
若分别为体积和质量百分数，求混合气体的密度。
（0.518 kg/m 3，0.494 kg/m 3）
采用平均摩尔质量（分子量）计算 440.13180.11280.7628.98
100100028.980.0010.5188.314(400273.12)
M pM RT ρ=⨯+⨯+⨯=⨯⨯⨯=
==⨯+
习题1-5附图
习题1-7附图
0.130.110.761/()27.62441828100100027.620.0010.4948.314(400273.12)
M pM RT ρ=++=⨯⨯⨯===⨯+ 或采用1kg 混合气除以平均密度=各组成气体体积之和，由质量分率除以分子量得摩尔数，由气体状态方程得到体积。
1-12以Φ60×3.5的水煤气钢管满流输送15℃的清水，在工业上常用的流速范围内选一流速，求水的质量流量、质量流速和体积流量。
（例如选2.0m/s ，V =4.412×10-3,W s =4.408kg/s ，G =1998kg/（m 2·s ））
s
Kg s
m uA V m Kg m A mm /306.3999102076.25.1UA W /10309.310206.25.1/99910206.2)0035.02060.0()4/(,6033333
232=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯===⨯=⨯-⨯=----ρρπ质量流量体积流量水的密度壁厚横截面积解：管子，查得外径)/(14999995.12m s kg u G ⋅=⨯==ρ质量流速
1-13 某空气压缩机的吸入管路直径为200mm ，压出管路直径为80mm ，吸入管内气体的压强为97.3kPa ，温度为30o C ，压出管路气体的压强为588.6kPa （表压），温度为80 o C ，已经测得吸入管内气体的平均流速为20m/s ，试求压出管的流速、质量流速和压缩机的排气量（以质量流量表示）。
（24.1m/s ，140.0 kg/（m 2·s ），0.7 kg/s ）
略。