食品工程原理(修订版)

复习题：

1 简述食品工程原理在食品工业中的作用和地位。

2 何为绝对压力、表压和真空度？它们之间有何关系？

3 何为不可压缩流体和可压缩流体？

4 写出流体静力学基本方程式，说明该式应用条件。

5 简述静力学方程式的应用。

6 说明流体的体积流量、质量流量、流速（平均流速）及质量流速的定义及相互关系。

7 何为稳定流动和不稳定流动？

8 写出连续性方程式，说明其物理意义及应用。

9 分别写出理想流体和实际流体的伯努利方程式，说明各项单位及物理意义。

10应用伯努利方程可以解决哪些问题？

11应用伯努利方程式时，应注意哪些问题？如何选取基准面和截面？

12简述流体粘度的定义、物理意义及粘度的单位。

13写出牛顿粘性定律，说明式中各项的意义和单位。

14何为牛顿型流体和非牛顿型流体？

15 Re的物理意义是什么？如何计算？

16流体的流动类型有哪几种？如何判断？

17简述离心泵的工作原理及主要部件。

18气缚现象和汽蚀现象有何区别？

19什么叫汽蚀现象？如何防止发生汽蚀现象？

20离心泵在启动前为什么要在泵内充满液体？

21何为管路特性曲线？何为工作点？

22离心泵的主要性能参数有哪些？各自的定义和单位是什么？

23离心泵流量调节方法有哪几种？各有何优缺点？

24何为允许吸上真空度和汽蚀余量？如何确定离心泵的安装高度？

25扬程和升扬高度是否相同？

26 简述泵的有效功率小于轴功率的原因（有哪几种损失）

27比较往复泵和离心泵，各有何特点？

28简述混合均匀度的的判断依据以及混合机理

29影响乳化液稳定性的主要因素有哪些？

30何为均相物系？何为非均相物系？

31 影响沉降速度的因素有哪些？各自含义是什么？

32简述板框压滤机的工作过程。

33过滤有几种方式？

34离心沉降与重力沉降相比，有什么特点？

35什么叫离心分离因数？其值大小说明什么？

36旋风分离器的工作原理？

37 沉降室（降尘室）的工作原理。

38传热的基本方式有几种？

39什么是热传导、对流传热和热辐射？分别举出2-3个实例。

40说明傅里叶定律的意义，写出其表达式。

41导热中的热阻、推动力概念，单层平壁和多层平壁导热时如何计算其热阻和推动力？42为什么住宅中采用双层窗能起到保温作用？

43气温下降，应添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好，还是穿在外面好？为什么？44保温瓶（热水瓶）在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？

45总传热系数K的意义，它包含了哪几个分热阻？

46如何计算传热面积？如何计算壁温？

47列管式换热器的结构及其选型。

48强化传热的途径。

49何为单效蒸发，何为多效蒸发，多效蒸发与单效蒸发比较有什么优缺点？

50在蒸发过程中，为提高蒸汽利用率，你以为可采取哪些措施？

51蒸发中提高传热速率的途径有哪些？

52与常压蒸发相比真空蒸发有哪些优点。

53常用的机械制冷方式有哪些？

54 简述理想蒸汽压缩式制冷的组成及工作过程。

55分析冻结速率对食品质量的影响。

56常用的去湿方法按作用原理分哪几类？

57湿空气湿度大，则其相对湿度也大，这种说法对吗？为什么？

58湿物料含水量表示方法有哪几种？如何相互换算？

59何为平衡水分、自由水分、结合水分及非结合水分？如何区分？

60如何计算湿物料的绝干物料量？

61如何确定干燥过程中绝干空气质量、新鲜空气质量及体积流量？

62湿空气在进入干燥器之前，常常先进行预热，这样做有什么好处？

63简述相间传质的类型，并举例说明。

64吸收分离操作的依据是什么？如何选择吸收剂？

65气液相组成有哪些表达方式？如何相互换算？

66蒸馏操作的依据是什么？蒸馏操作的作用是什么？

67简述精馏原理。

68简述筛板塔板、浮阀塔板的简单结构及各自的主要优缺点。

69塔板上气液两相有哪几种接触状态？各有何特点？

70什么是分配系数？什么是选择性系数？萃取操作中分配系数和选择性系数的意义是什么？

71简述超临界流体萃取的基本原理。

计算题：

【1】椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一收缩管，将管径逐渐收缩至12mm，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求椰子油的流量。（椰子油密度为940kg/m3）

【2】用离心泵将密度为1200kg/m3的水溶液由敞开贮槽A送至高位槽B。已知离心泵吸入管路上各种流动阻力之和ΣL f，s=10J/kg、压出管路的ΣL f ,D=30J/kg。两槽液面维持恒定，其间垂直距离为20m。每小时溶液的输送量为30m3。若离心泵效率为0.65，求泵的轴功率。

【3】热空气在冷却管管外流过，α2=90W/（m2·℃），冷却水在管内流过，α1=1000W/（m2·℃）。冷却管外径d o=16mm，壁厚b=1.5mm，管壁的λ=40W/（m·℃）。试求：

①总传热系数K o；

②管外对流传热系数α2增加一倍，总传热系数有何变化？

③管内对流传热系数α1增加一倍，总传热系数有何变化？

【4】某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm，中间夹层厚10cm，填以绝缘材料。砖墙的热导率为0.70w/m·k，绝缘材料的热导率为0.04w/m·k，墙外表面温度为10℃，内表面为-5℃，试计算进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙的两接触面上的温度。

【5】今有一干燥器，湿物料处理量为800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%减至4%（均为湿基）。干燥介质为空气，初温15℃，相对湿度为50%，经预热器加热至120℃进入干燥器，出干燥器时降温至45℃，相对湿度为80%。

试求：（a）水分蒸发量W；

（b）空气消耗量L、单位空气消耗量l；

（c）如鼓风机装在进口处，求鼓风机之风量V。

【6】在直径3.00m的卧式圆筒形贮藏罐内装满花生油，花生油密度为920 kg/m3，贮罐上部最高点处装有压力表，其读数为70kPa。问最大绝对气压是多少?（答案：198.3KPa）

【7】封闭水箱内水面上真空度为0.98kPa，敞口油箱中油面比水箱水面低1.50m。水箱和油箱间连着一压力计，指示液为水银，读数为0.200m，若压力计与水箱相连的臂管内水银液面与水箱水面的高度差为6.11m，求油的密度。（答案：747Kg/m3）

【8】用虹吸管从高位牛奶贮槽向下方配料槽供料。高位槽和配料槽均为常压开口式。今要求牛奶在管内以1m/s流速流动，估计牛奶在管内的能量损失为20J/kg，试求高位槽液面虹吸管出口高几米？（答案：2.092m）

【9】牛奶以0.75kg/s的流量流经某泵时压力升高70.5kPa。牛奶的密度为1050 kg/m3，求泵的有效功率。若泵的效率为75%，求泵的轴功率。（答案：50.36W, 67.14W）

【10】用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，流量为45 m3/h，槽内水位维持稳定，泵入口与贮槽水面的垂直距离为1.5m，水洗塔顶水管出口与贮槽液面的垂直距离为14m。管路尺寸均为Φ76mm×2.5mm。在操作条件下，泵入口真空表读数为25kPa，塔顶水管出口压力表读数为98 kPa，水流经吸入管和排除管的能量损失分别为2u2和10u2，试求泵的有效功率。

【11】面包炉的炉墙由一层耐火黏木砖,一层红砖,中间填以硅藻土填料层所组成.硅藻土层厚度为50mm,热导率为0.14 W/(m·K),红砖层厚度为250mm，热导率为0.7 W/(m·K).试求红砖层厚度必须增加多少倍,才能使不采用硅藻土的炉墙与上述炉墙的热阻相同。

【12】直径为Ф60mmх3mm的钢管用30mm厚的软木包扎,其外用100mm厚的保温灰包扎,以作为绝热层.现测得钢管外壁面温度为-110℃,绝热层表面温度为10℃。已知软木和保温灰的平均热导率分别为0.043和0.07 W/(m·K),试求每米管长的冷量损失量,W/m.。

【13】牛奶在Ф32mmх3.5mm的不锈钢管中流过,管外用蒸汽加热.管内牛奶的表面传热系数为500 W/(m2·K),管外蒸汽对管壁的表面传热系数为2000 W/(m2·K)。不锈钢的热导率为17.5 W/(m·K),求总热阻和传热系数.如管内有0.5mm厚的有机垢层,其热导率为1.5 W/(m·K),求热阻为原来的多少倍?

【14】在果汁预热器中,参加换热的热水进口温度为98℃,出口温度为75℃.果汁的进口温度