名词解释

一、名词解释
气缚：如果离心泵动时泵壳和吸入管道内没有充满液体，泵内存在空气，由于空气的密度小于液体的密度，所产生的离心力很小，不足以形成吸上液体的需要的真空度。

此时离心泵无法正常工作。

这种现象称“汽缚”。

汽蚀：当离心泵的吸入口压强P1等于输液温度下该液体的饱和蒸汽压Pv，泵入口处液体就要沸腾汽化，形成大量汽泡沫。

汽泡随液体进入叶轮的高压区被压缩后迅速凝聚成液体，体积急剧减小，周围液体就以极高的速度冲向凝聚中心，产生几十甚至几百兆帕的局部压力。

此时液体质点的急剧冲击连续打击叶轮的金属表面，使叶片受到严重损伤。

这种现象称“汽蚀。

热传导：当物体内部或两接触的物体间有温度差时，温度较高处的分子因振动而与相邻分子碰撞，并将能量的一部分传给后者，这种能量传递方式，称为热传导。

4. 稳态传热：在传热系统中温度分布不随时间而改变的传热过程称为稳态传热。

非稳态传热：在传热系统中温度分布随时间改变的传热过程称为非稳态传热。

汽蚀余量：汽蚀余量△h是指离心泵入口处液体的静压头P1/ρg与动压头u12/2g之和超过其饱和蒸汽压头Pv/ρg的某一最小指定值，即：△h=（P1/ρg+u12/2g）-Pv/ρg
6．允许吸上真空度：允许吸上真空度Hs指泵入口处压力P1可允许达到的紧高真空度。

以压头形式表示为
Hs=（Pa-P1）/ρg
7.热交换：两个温度不同的物体由于传热，进行热量的交换。

8、热辐射：仅因物体自身温度而发出的辐射能称为热辐射。

8．单效蒸发：原料液在一个蒸发器内被加热汽化，产生的二次蒸汽引出后冷凝或排空，不再利用。

多效蒸发：原料液在多个蒸发器内被加热汽化，只在首效采用新鲜生蒸汽，产生的二次蒸汽引出后作为下一效蒸发器的加热蒸汽，末效的二次蒸汽直接冷凝或排出。

10. 当物料中的水分活度aw湿空气的相对湿度φ之间处于不同的关系时，两者之间水的传递方向将会不同。

解湿：当aw>φ时，则物料表面附近水蒸气分压p大于湿空气中的水蒸气分压pv，水分将从湿物料向湿空气中传递，这种过程称为物料的解湿。

吸湿：当aw<φ时，则物料表面附近水蒸气分压p小于湿空气中的水蒸气分压pv，水分将从湿空气向湿物料中传递，这种过程称为物料的吸湿。

11. 自由水分：物料与一定温度和湿度的湿空气气流充分接触，物料中的水分能被干燥除去的部分称为自由水分。

平衡水分：物料与一定温度和湿度的湿空气气流充分接触，自由水分被干燥除去后，尽管物料仍与这种温度湿度的空气气流接触，但物料中的水分已不再失去而维持一定的含水量，这部分水分就称为物料在此空气状态下的平衡水分。

流体的流动型态及判定：流体的流动型态有层流及湍流。

层流指流体运动时质点都沿一个方向向前运动，而无径向运动。

湍流指流体运动时质点做无规则运动，不仅有向前运动，还有径向及其它方向的运动，流体流动型态的判定用雷诺数。

当Re≤2000时，流体为层流。

当2000＜Re＜4000，流体既有层流，又有湍流。

当Re≥4000时，流体为湍流。

绝对压力：以绝对真空为基础测得的压力。

表压：绝对压力高于大气压的数值，压力表上的读数即为表压或表压=绝对压力-大气压。

真空度：绝对压力低于大气压的数值，真空表上的读数即为真空度或真空度=大气压-绝对压力。

食品物料中水分的存在形式有几种？答：平衡水分，自由水分，结合水分，非结合水分。

压焓图
lgp-h图以制冷剂的比焓h作横坐标，为缩小图面，以压力的对数lgp作纵坐标，但从图上直接读取的仍是压力值，而不是压力的对数值。

图上任一点代表制冷剂的一种热力学状态。

一般知道制冷剂的两个状态参量，就可确定其状态点，在压焓图上就可找到其他状态参量的值。

除水平的等压线和垂直的等焓线外，压焓图上还绘出其他四种状态参量的等值线簇，即等温线(T=C)、等比容线(v=C)、等熵线(S=C)和等干度线(x=C)。

所谓干度x，就是在汽液混合物中蒸汽所占的质量分数。

所谓干度，就是在汽液混合物中蒸汽所占的质量分数。

图中有两条特殊的等干度线：x=0表示饱和液体线，x=1表示干饱和蒸汽线，两线向上汇合于临界点K。

这两条线将图面分成三个区域：x=0线之左为过冷液体区，x=1线之右为过热蒸汽区，两线之间为湿蒸汽区。

在六种状态参量的等值线中，等温线的形状比较特殊，每条等温线一般由三段构成：在过冷液区段几乎是垂直线，因温度相同时，焓值随压力变化甚微。

在湿蒸汽区内的等温线段是水平线，因定压下的饱和温度瓦是定值，故等温线与等压线一致。

在过热汽区的等温线有近似为陡峭的近直线。

二、填空
2. 比较下列压力大小：P1=0.4atm，P2=0.4atm(表)，P3=0.4atm(真)。

P3＜P1＜P2
4. 传热的三种基本方式:（1）（热）传导；（2）（热）对流；（3）（热）辐射
5. 冷热流体接触传热的三种基本方式：（1）直接接触式（2）蓄热式（3）间壁式或间接接触式
6. 泵的能量损失主要有三种：（1）容积损失；（2）水力损失；（3）机械损失
三、简答题
①qv-H曲线表示泵的扬程和流量的关系。

曲线表明离心泵的扬程随流量的增大而下降。

②qv-轴p曲线表示泵的轴功率和流量的关系。

曲线表明离心泵的轴功率随流量的增大而上升，当流量为零时轴功率最小。

所以离心泵启动时，为了减小启动功率应使流量为零即将出口阀门关闭，以保护电机。

待电机运转到额定转速后，再逐渐打开出口阀门。

③qv-n?曲线表示泵的效率和流量的关系。

曲线表明离心泵的效率随流量的增大而增大，当流量增大到一定值后，效率随流量的增大而下降。

这说明离心泵在一定的转速下，有一个最高效率点。

该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。

离心泵铭牌上标出的性能参数即是最高效率点对应的参数。

离心泵一般不大可能恰好在设计点运行，但应尽可能在高效区（在最高效率的92%范围内，如图中波折号所示的区域）工作。

2.简述离心泵的工作原理。

答：启动离心泵之前，需要先将被输送的液体灌满吸入管路和泵壳，启动后电动机带动泵使叶轮高速旋转时，充满在叶片之间的液体，在离心力的作用下沿叶片间的通道从叶轮中心被子抛向叶轮的外缘。

在此过程中，泵通过叶轮向液体提供了能量，液体以很高的速度离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。

在蜗形泵壳中由于流道的逐渐扩大，液体流速减慢，大部分动压头转变为静压头，液体以较高的静压力沿着切向流入排出管道，从而实现输送流体的目的。

当叶轮中心的液体作径向运动的同时，该处形成负压区。

因为泵的吸入管路浸没在被输送的液体内部，在液面压力（常为大气压）与叶轮中心负压的压力作用下，液体不断地被吸入轩轮内，以填补被排出液体的位置。

这样，叶轮不断地转动，液体就能连续不断地被吸入和排出，实现输送液体的任务。

3. 简述离心泵的主要性能参数。

（简述离心泵的主要部件及其作用）
答：离心泵的主要部件为叶轮、泵壳和轴封装置。

叶轮的作用是将电动机提供的机械能传给液体，提高被输送液体的静压能和动能；泵壳起着能量转换的作用，将被输送液体的一部分动能转变为静压能；轴封装置的作用是为了防止高压液体从泵壳内沿轴向外泄漏以及因叶轮中心处负压使外界空气经缝隙漏入。

4、离心泵流量大小的调节
通常，所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求对泵进行流量调节，实质是改变离心泵的工作点。

离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的，因此，改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。

目前，离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。

对于目前离心泵通用的出口阀门调节和泵变转速调节两种主要流量调节方式，泵变转速调节节约的能耗比出口阀门调节大得多，这点可以从两者的功耗分析和功耗对比分析看出。

蒸发的基本过程
1．蒸发的基本过程蒸发过程的两个必要组成部分是加热料液使溶剂水沸腾汽化和不断除去汽化产生的水蒸气。

一般前一部分在蒸发器中进行，后一部分在冷凝器中完成。

蒸发器实质上是一个换热器，它由加热室1和汽液分离室2两部分组成。

加热室使用的加热介质可以是水蒸气、热油、烟道气，也司以用电热，但应用最多的是水蒸气。

通过换热，使间壁另侧的料液加热、沸腾、蒸发。

料液蒸发出的水蒸气在分离室2中与溶液分离后从蒸发器引出。

为防止液滴随蒸汽带出，一般在分离器上部设涂沫装置。

从蒸发器蒸出的蒸汽称为二次蒸汽，以便与加热蒸汽相区别。

二次蒸汽进入冷凝器3冷凝，冷凝水从下部排出，二次蒸汽中的不凝气经分离器4和缓冲罐5由真空泵6抽出。

不凝气来自于料液中溶解的空气和系统减压时从周围环境中漏人的空气。

浓缩后的完成液由蒸发器底部排出。

4. 写出傅里叶定律的数学表达式并简述其各项的物理意义。

答：傅里叶传热定律的表达式：q = —λòT/òn或φ= —λAòT/òn
q——热流密度或热通量；òT/òn——沿等温面法线上的温度梯度。

λ——热导率或传热系数；A——传热面积；φ为热流量；
负号表示传热的方向与温度梯度的方向相反。

干燥的基本方法
干燥是去湿操作的一种。

1．物料去湿从物料中除去湿分的操作，称为去湿。

这里说的湿分，是指物料中的水分和其他溶剂。

食品物料中的湿分主要是水分，故本章内的湿分以水为代表。

去湿方法按作用原理分以下三类：(1)机械去湿法即用压榨、沉降、过滤和离心分离等机械方法除去物料中的水分。

此法脱水快且节省费用，但去湿程度不高。

如离心过滤后水分含量仍达5％。

10％，板框压滤后物料一般尚含水50％～60％。

(2)化学去湿法用石灰、氯化钙、分子筛等吸湿剂除去物料水分，这种方法因费用较高而应用有限。

(3)热量去湿法用热使物料中的水分汽化除去，这种去湿法通常称为干燥。

蒸发也是用热除去水分，但蒸发是使液体除去较大量水分，水分在沸点作为蒸汽被排出，蒸发产品一般是浓缩液。

而干燥往往是食品加工中包装前的最后一道工序，是去除较少量的水分，产生的蒸汽常用空气带走，干燥产品是固体。

为节省能量，在实际生产中一般先用机械法最大限度地去湿，然后再进行物料干燥制成合格。

离心泵的选用：
1、根据被输送液体的性质和操作条件确定泵的类型；
2、确定输送系统的流量和扬程，根据生产任务规定输送系统的流量，按照输送系统管路安排，用伯努利方程计算所需的扬程He。

3、确定泵的型号。

按规定的流量qve和所计算的扬程He从泵样本或产品目录中选出合适的型号。

考虑到操作条件的变化，选用的泵提供的流量qv和扬程H应稍大于qve和He；同时离心泵应保持在高效率区工作
4、核算泵的轴功率。

被输送液体的密度和黏度与水相差较大时，应对所选用的特性曲线进
行换算，并对轴功率p校核，注意泵的工作点是否在高效率区。

7．3 B蒸汽压缩式制冷的理论循环如前节所述，蒸汽压缩式制冷循环主要由压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器四个基本设备组成。

实际上，由于膨胀机的构造复杂，而且收效不大，所以大多用构造简单、操作方便的节流阀代替。

其装置如图7．8所示。

高压液态制冷剂通过膨胀阀降压并降温，变成气液混合物，然后进入蒸发器。

液态制冷剂在蒸发器中吸收周围被冷却对象的热量而汽化，随即被压缩机吸人并被绝热压缩，压力和温度均上升。

然后进入冷凝器中，被冷却介质冷却而凝结成同压力的液体。

此后高压制冷剂液体又通过膨胀阀，进入下一轮制冷循环。

可见，在封闭系统中制冷剂的每一次循环流动中要连续两次发生高压两部分。

在低压部分通过蒸发器从被冷却物质吸热，在高压部分通过冷凝器向环境介质放热。