食工原理(1)A卷

《食品工程原理》（1）期末试卷A 2006.12

一、概念题（每空1分或每题1分）〖共计30分〗

1液体的粘度随温度升高而 _______ ，气体的粘度随温度的升高而_________ 。

2处于同一水平面的流体，维持等压面的条件必须是____________ 、_______ 和_______________

3流体流动时，层流底层越薄，则 ____________。

（A）近壁面速度梯度越小（B）流动阻力越大

（C）流动阻力越小（D）流体湍动程度越小

4双液体U形差压计要求指示液的密度差_________ 。

（A）大（B）中等（C）小（D）越大越好

5在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数上数值_______ <

（A）与光滑管一样；（B）只取决于Re；

（C）与粗糙度无关；（D）只取决于相对粗糙度。

6离心通风机的全风压是指 __________________和__________________ 之和。

7调节离心泵工作点的方法有 ________________，_______________ ，__________________ 。

8离心泵的性能曲线中的 H — q v线是在（）情况下测定的。

（A）效率一定；（B）转速一定；

（C）功率一定；（D）管路（Kil e）一定。

9降尘室的生产能力只与降尘室的 _______ 有关，而与__________ 无关。

10流化床中，当气流速度等于颗粒的 _________________________ 时，这个气流速度称为带出速度。

11流化床中有两种不同的流化形式，即___________________ 和 ________________ 12某板框过滤机，在恒定的操作压差下过滤某种水悬浮液，经两小时后，滤渣刚好充满滤

框得滤液15m3，则第一小时可得滤液为：______________ 。（过滤介质阻力略而不计）

（A）7.5m3（B）10m3（C）7.5恋2 m3（D）缺条件，无法计算。

13旋风分离器当切向进口气速相同时，随着旋风分离器的直径越大，其离心分离因数越

14水在管内作湍流流动，若使流速提高至原来的2倍，则其表面传热系数约为原来的

_________ 倍。管径改为原来的 1/2而流量相同，则其表面传热系数约为原来的_________________ 倍。(设条件改变后，物性常数不变)

15稳定热传导是指传热系统中各点的温度仅随__________ 而变，不随______ 而改变。

16设置隔热挡板是 _____________ 辐射散热的有效方法。挡板材料的黑度愈低，辐射散热量

17判断下面的说法中哪一种是错误的：__________ 。

(A) 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；

(B) 在同一温度下，物体的吸收率A与黑度在数值上相等，因此 A和；的物理意义相同;

(C) 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；

(D) 黑度反映了实际物体接近黑体的程度。

18为防止流体因搅拌产生打旋现象，常用________________ 或__________ 方法来消除打旋。

二、计算题〖15分〗

用泵输送密度为1200 kg/m3的盐水，以25m3/h的流量流过内径为 75 mm的无缝钢管。两敞口贮槽液面间的垂直距离为25 m,钢管总长为120 m，管件、阀门等的局部阻力为直管阻

力的25%。设贮槽液面维持恒定。试求泵的轴功率。假设：(1)摩擦系数■ =0.03; (2)泵的效率=0.6。

三、计算题〖20分〗

如图所示的输水系统，输水量为36 m3/h，输水管路均为 80 >2 mm的钢管，已知：吸入管路

的阻力损失为2 J/kg，压出管路的压头损失为0.5 mH。柱，压出管路上压力表的读数为

245.25 kPa，试求：⑴水池与高位槽两液面的高度差；(2)水泵的轴功率(kW),设泵的效率

=70%;⑶泵入口处真空表的读数 P1 ； (4)若泵的允许吸上高度 6.5 m,水温为20C，校核此系统的安装高度是否合适？

注：当时当地大气压为 9.81 >04 Pa；处=1000kg/m3。

四、计算题〖15分〗

一小型板框压滤机有框10块，长、宽各为 0.2 m,在200 kPa (表压)下作恒压过滤共 2 h 滤框充满，共得滤液 160 L,每次洗涤与装卸时间为1 h，若介质阻力可忽略不计，试求：(1) 过滤常数K; (2)洗涤速率[m3/h]; (3)若表压增加一倍，其他条件不变，此时生产能力为若干？ [m3滤液/h]

五、计算题〖20分〗

有一单壳程单管程列管换热器，管外用120 C饱和蒸汽加热，干空气以12 m/s的流速在管内

流过，管径为 38mr^ 2.5mm,总管数为200根。已知空气进口温度为26C,要求空气出口

温度为86C，试求：⑴干空气在管内流动的雷诺数Re； (2)干空气的对流传热系数:i； (3) 设K i-,,该换热器的管长I应为多少m? (4)若气体处理量、进口温度、管长均保持不变，而管径增大为 54mrh^ 2mm。总管数减少 20%，此时的出口温度为多少？(不计出口温度变化对物性的影响，忽略热损失，忽略蒸汽冷凝，管壁和垢的热阻)。

定性温度下空气的物性数据如下：C p=1.005 kJ/(kgK), P=1.07 kg/m3, 41.99 X10-5 Pa s,

=0.0287 W/(m K), Pr =0.697。

04级《食品工程原理》(1)试卷A参考答案2006.12.29

一概念题(30分)

1. 减小；增大

2. 同一种流体，连续，静止

3. B

4. C

5. D

6. 动风压静风压

7. 改变出口阀开度改变泵的转速改变叶轮直径

& B

9•面积高度

10. 沉降速度

11. 散式流化聚式流化

12. C

13. 小

14. 1.74, 3.48

15. 位置时间

16. 减少愈低

17. B

18. 安装挡板叶轮偏心(或倾斜、或水平)安装

二、(15 分)

解：乙+u12/2g+p〃】g+H e=Z2+U22/2g+p2/】g+ 3H f

Z1=0, Z2=25 m, U1~ 0, U2~ 0, P1=p2

7H f= ( ■ X/dXU /2g) >1.25

二 H e=Z2

2

u=q v/A=25/[3600 >785 (0.075) ]=1.573 m/s

ZH f=[0.03 (120/0.075) 1.5732/(2 9.81)] 1 左5= 7.567 m 水柱

H e=25+7.567=32.567 m 6 分

N e= q v H e〃102=25 32.567 1200/(3600 102)=2.66 kW 3 分

N=N e/ =2.66/0.6=4.43 kW 2 分

三、(20分)

解：(1) u=36/(3600 >0.785 >0.0762)=2.2 m/s

2 3 2

：Z2-3=p2/；g+ U2 /2g-IH f2-3=245.25 10 /(1000 981)+2.2 /(2 9(81)-0.5=24.75 mH 2O .-■：Z= ■■:Z0-2+"：Z 2-3=5+24.75=29.75mH 2O 6 分

2 3 2

(2) H = . ：Z0-2+p2/「g+U2/2g+3H f0-1=5+245.25 10 /(1000 9<81)+2 /(2 9.81)+2/9.81=30.45m 或

H= ：Z0-3

N=H 7102 =30.45 (36/3600) 103/(0.7 102)=4.265kW=4.3kW 6 分

(3) p1=-(u19.81

=-5.15 104Pa俵压)=5.15 1『Pa(真空度) 5 分

/ 2 2

(4) H g=H s-u /2g-iH f 吸入=6.5-2.2 /(2 %81)-2/9.81=6.05 mH 2O>4.8 mH 2O

故合适3分

四、(15分)

解：(1). p=200 kPa A=0.2 >0.2 >10 >>2=0.8m2