西北民族大学,《食工原理》期末复习大题.

用泵将贮液池中常温下的水送至吸收塔顶部，贮液
池水面维持恒定，各部分的相对位置如本题附图所示。

输水管的直径为76×3mm，排水管出口喷头连接处的压
强为6.15×104Pa(表压)，送水量为34.5m3/h，水流经全部
管道（不包括喷头）的能量损失为160J/kg，试求泵的有
效功率和轴功率。

若泵的效率为0.75。

有一单程热交换过程，并流操作，已知热流体进口温度为110℃，流量为6000kg/h，热容4.0kJ/（kg·℃），冷流体进口、出口温度分别为20℃和68℃，流量为5000kg/h，热容3.5k J/（kg·℃），不计算热损失，求传热面积S，已知K=750w/㎡．K.
在干燥器中干燥某湿物料。

已知进干燥器的湿物料量为0.278kg/s，经干燥后物料的含水量由40%降至5%（均为湿基），湿空气的温度为20℃，湿度为0.0062kg/（kg绝干气），经预热后进入干燥器，离开干燥器时废气为40℃，湿度为0.0335kg/（kg绝干气）。

试求：⑴蒸发水分量，kg/h；⑵所需新鲜空气用量，kg/h。

用套管换热器将果汁由80℃冷却到20℃，果汁的比热3817J/(kg·K)，流量为150kg/h。

冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分别为6℃和16℃。

若传热系数为350W/(m2·K)，计算换热器面积和冷却水用量。

在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h时，泵出口压强表读数为0.152MPa，泵入口处真空表读数为24.66kPa，轴功率为2.45kW，转数为2900r/min，真空表与压强表两侧压间的垂直距离为0.4m。

泵的进出口管径相等，两侧压口间管路的流动阻力忽略不计。

试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。

用刮板式换热器冷却某种溶液，该溶液质量流量为50kg/h，比热容为3817J/(kg·℃)，入口温度80℃，出口温度20℃。

套管环隙逆流通冷水，入口温度10℃，出口温度17℃，水的比热容为4.186 kJ/(kg·℃)。

传热总系数K为568W/(m2·℃)。

试求：1．需要冷水流量，kg/h；2．换热对数平均温差及换热面积S。

在连续干燥器中，用热空气作干燥介质对物料进行干燥，湿物料的处理量为1500kg/h，进、出干燥的湿基含水量分别为0.12及0.02；空气进、出干燥器的湿度分别为0.01及0.028。

忽略物料损失，试求⑴水分蒸发量；⑵单位空气消耗量及新鲜空气消耗量；⑶干燥产品量。

有一单程热交换过程，并流操作，已知热流体进口温度为110℃，流量为6000kg/h，热容4.0kJ/kg·℃，冷流体进口、出口温度分别为20℃和68℃，流量为5000kg/h，热容3.5k J/kg·℃，不计算热损失，求传热面积S，已知K=750w/㎡．K.
如图所示，密度为850
3
/m
kg的料液从高位槽送入塔中。

高位槽液面维持恒定，塔内表压强为9.807×103Pa，进料量为
5h
m/3。

连接管为φ38mm×2.5mm的钢管，料液在连接内流
动时的能量损失为30J/kg（不包括出口的能量损失）。

问高位
槽内的液面应比塔的进料口高出多少米？
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用套管换热器将果汁由80℃冷却到20℃，果汁的比热容为3817J/(kg·K)，流量为150kg/h。

冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分布为6℃和16℃。

若传热系数为350W/(m2·K)，计算换热器面积和冷却水用量。

在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h时，泵出口压强表读数为0.152MPa，泵入口处真空表读数为24.66kPa，轴功率为2.45kW，转数为2900r/min，真空表与压强表两侧压间的垂直距离为0.4m。

泵的进出口管径相等，两侧压口间管路的流动阻力忽略不计。

试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。

用刮板式换热器冷却苹果酱，苹果酱质量流量为50kg/h，比热容为3817J/(kg·℃)，入口温度80℃，出口温度20℃。

套管环隙逆流通冷水，入口温度10℃，出口温度17℃，水的比热容为4.186 kJ/(kg·℃)。

传热总系数K为568W/(m2·℃)。

试求：1．需要冷水流量，kg/h；2．换热对数平均温差及换热面积S。

在连续干燥器中，用热空气作干燥介质对物料进行干燥，湿物料的处理量为1500kg/h ，进、出干燥的湿基含水量分别为0.12及0.02；空气进、出干燥器的湿度分别为0.01及0.028。

忽略物料损失，试求⑴水分蒸发量；⑵单位空气消耗量及新鲜空气消耗量；⑶干燥产品量。

某生产过程中需用冷却水将油从105℃冷却至70℃。

已知油的流量为6000kg/h，水的初温为22℃，流量为2000kg/h。

现有一传热面积为10m 2
的套管式换热器，问在下列流动型式下，换热器能否满足要求：两种流体呈逆流流动。

设换热器的总传热系数为300W/（m 2·℃）；油的平均比热容为1.9kJ/（kg·℃）；水的平均比热容为4.17kJ/（kg·℃）。

热损失可忽略。

用轴功率为0.55kW 的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90kPa 的密闭高位槽中。

已知液体的流量为4m 3/h ，密度为1200kg/m 3、粘度为310
96.0-⨯Pa ·s ；输送管路的内径为32mm ，管路总长度为50m （包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15m 。

试计算该
离心泵的效率。

在连续干燥器中，用热空气作干燥介质对物料进行干燥，湿物料的处理量为1500kg/h，进、出干燥的湿基含水量分别为0.12及0.02；空气进、出干燥器的湿度分别为0.01及0.028。

忽略物料损失，试求⑴水分蒸发量；⑵单位空气消耗量及新鲜空气消耗量；⑶干燥产品量。

用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部，水面维持恒定，各部
分相对位置如图所示。

输水管为φ76×3mm钢管，排水管出口与
喷头连接处的压强为6.15×104Pa（表压），送水量为34.5m3/h，
水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为160J/kg。

水的密
度取1000kg/m3。

求：（1）水在管内的流速（2）泵的有效功率（kw）
某板框式压滤机的过滤面积为0.2m2，在压差
1.5
p atm
∆=
下以恒压操作过滤一种悬浮液，2小时
后得滤液4m3,介质阻力可略，滤饼不可压缩，求：①若过滤面积加倍，其他情况不变，可得多少滤液？②若在原压差下过滤2小时后用0.5m3的水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？
有一单程列管式换热器，传热面积为4m2，由Φ25mm×2.5mm的管子组成，用初温为25℃的水将机油由200℃冷却至100℃，水走管内，油走管间。

已知水和机油的质量流量分别为1200kg/h，和1400 kg/h，其比热容分别为4.2kJ/(kg·℃)和2.0kJ/(kg·℃)，水侧和油侧的对流传热系数分别为1800 W/(m2·℃)和200W/(m2·℃)，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻，忽略热损失，校核该换热器是否合用？
20℃的水以2.5m/s的平均流速流经φ38mm×2.5mm的水
平管，此管以锥形管与另一φ53mm×3mm的水平管相连。

如本题附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃
管以观察两截面的压力。

若水流经A、B两截面间的能量损
失为1.5J/kg，求两玻璃管的水面差（以mm计）。

某板框式压滤机，在表压为2×101.33×103pa下以恒压操作方式过滤某悬浮液，2小时后得滤液10m3；过滤介质阻力可略，求①若操作时间缩短为1小时，其他情况不变，可得多少滤液？②若表压加倍，滤饼不可压缩，2小时可得多少滤液？
某列管式换热器由多根Φ25×2.5mm的钢管所组成。

某液体走管内，由20℃加热到55℃，其流量为15吨/时，流速为0.5m/s，比热容为1.76KJ/（Kg·℃），密度为858Kg/m3。

加热剂为130℃的饱和水蒸汽，在管外冷凝。

已知基于外表面积的总传热系数K0为774K/（m2·℃）。

求⑴此换热器所需管数n。

⑵单管长度L
如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7m，水从
φ108mm×4mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5
m。

已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其
中u为水在管内的平均流速（m/s）。

设流动为稳态，试
计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。

为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积A=2.8m2，甲苯的流量W=2000kg/h，由80℃冷却到40℃，甲苯的平均比热为1.84kJ/（kg.K）。

冷却水从20℃升高到30℃，两流体呈逆流流动，求：⑴所测得的传热系数K为多少？⑵若水的比热为4.18kJ/(kg.k),问水的流量为多少？
某板框式压滤机的过滤面积为0.2m 2，在压差 1.5p atm ∆=下以恒压操作过滤一种悬浮液，2小时后得滤液4m 3，介质阻力可略，滤饼不可压缩，求：①若过滤面积加倍，其他情况不变，可得多少滤液？②若在原压差下过滤2小时后用0.5m 3的水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？
有一单程列管式换热器，传热面积为4m 2，由Φ25mm×2.5mm 的管子组成，用初温为25℃的水将机油由200℃冷却至100℃，水走管内，油走管间。

已知水和机油的质量流量分别为1200kg/h ，和1400kg/h ，其比热容分别为4.2kJ/(kg·℃)和2.0kJ/(kg·℃)，水侧和油侧的对流传热系数分别为1800W/(m 2·℃)和200W/(m 2·℃)，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻，忽略热损失，校核该换热器是否合用？
用离心泵将贮水池中的水送到高位槽中水池液面与高位槽液面间的垂直距
离为35m ，定态流动。

输水管直径为φ165×4.5mm ，管路中直管总长为1300m ，
所有局部阻力的当量长度为50m 。

若泵的流量为100m 3/h ，泵的效率为65%，
摩擦系数λ可取为0.02，水的密度取1000kg/m 3。

求：泵的轴功率N （kw ）。

拟在9.81×103Pa 的恒定压强差下过滤悬浮液。

滤饼为不可压缩，其比阻r 为1.33×10101/m 2，滤饼体
积与滤液体积之比v 为0.333m 3/m 3，滤液的粘度μ为1.0×10-3Pa.S ；且过滤介质阻力可略，求：（1）每平方米过滤面积上获得1.5m 3滤液所需的过滤时间θ，（2）若将此过滤时间延长一倍可以再获得多少滤液？
在一台套管式换热器中，用热水加热冷水。

热水流量为2000h Kg
/，进口温度为80℃，冷水流量为3000h Kg /,进口温度为10℃，热损失可略，且热水和冷水的比热容相等，都取为
4.187()℃//Kg KJ 。

求（1）若要求将冷水加热到30℃，此时并流和逆流的平均温度差m t ∆。

（2）若要将冷水加入到40℃，采用并流能否完成任务？（计算后说明）
在某特定管路系统中，用离心泵输送清水。

当泵的出口阀全开时，管路特性方程为25103.118e Q He ⨯+=（Q e 单位是m 3/s ）。

现关小阀门调节流量，当泵的流量为0.012m 3/s 时，对应的压头为44m 。

试求：
（1）关小阀门后的管路特性方程。

（2）关小阀门造成压头损失占泵提供压头的百分数。

流量为1930Kg/h ，温度为90℃的正丁醇在换热器中被冷却到50℃，冷却介质为18℃的水。

在平均
温度下（70℃）正丁醇的比热容为2.98KJ/（Kg·℃），取水的比热容为4.187KJ/（Kg·℃）。

若换热器
的传热面积为6m2，总传热系数为230W/（m2·℃）。

求：⑴冷却水出口温度t2
⑵冷却水消耗量m3/h（假设两流体作逆流）。