10級(jí)食品工程原理上冊答案A

1、20112012學(xué)年第二學(xué)期食品工程原理（上冊）科目考試試題A卷答案使用班級(jí)（老師填寫）：食品10-1, 2題號(hào).-A四五總分得分閱卷入一、填空題：（每空1分，共32分）1、流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng)，流體由于流動(dòng)而有摩擦阻力損失，流體的流速沿 管長不變。（填增大、減小、不變、無法判斷）2、往復(fù)泵常用旁路調(diào)節(jié)的方法來調(diào)節(jié)流量。離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心 泵 出口 管路上,關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù) 變小 ，壓力表的讀數(shù) 變大。（變大，變?。?。3、強(qiáng)化對流傳熱的主要途徑是減薄層流內(nèi)層厚度,蒸氣冷凝的兩種方式 是膜狀冷凝和滴狀冷凝；換熱器在使用一段時(shí)間后,傳熱速率會(huì)下降很多，這往 往是由于傳熱管

2、外表有污垢積存的緣故。4、流體靜力學(xué)基本方程式P2二P|十夕g（zZ2）或P = Po+Pgh。穩(wěn)定熱傳導(dǎo)是指 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨位置 而變,不隨時(shí)間 而改變5、離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓是指靜風(fēng)壓和動(dòng)風(fēng)壓之和。6、在食品加工中，研究傳熱主要有兩方面的目的，一是強(qiáng)化傳熱,一是削弱傳熱。7、米糠油在管中作層流流動(dòng)，假設(shè)流量不變，管長不變，管徑增加一倍，那么摩擦阻 力損失為原來的1/16倍。8、強(qiáng)化傳熱的途徑主要有增加傳熱面積、增大傳熱溫差和提高傳熱系數(shù)等。9、液體池內(nèi)沸騰曲線包含三個(gè)階段，分別是自然對流、核狀沸騰、膜狀沸騰。10、當(dāng)Re為時(shí)，流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)九=64/Re ,在管內(nèi)

3、 呈湍流時(shí)，摩擦系數(shù)與Re及/d 有關(guān)。11、某液體在內(nèi)徑為d的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u,當(dāng)它以相同的 體積流量通過等長管子，而管內(nèi)徑縮小為原來的一半時(shí)，假設(shè)流體為層流，那么壓降 P為原來的 16倍。12、流體通過固體顆粒床層流動(dòng)時(shí)隨著速度的增長，將會(huì)產(chǎn)生三種狀態(tài)分別是固 定床、流化床、氣力輸送。13、評價(jià)旋風(fēng)別離器性能的主要的三項(xiàng)指標(biāo)為別離效率、生產(chǎn)能力和壓強(qiáng)降。14、多種物質(zhì)的混合過程一般可認(rèn)為存在三種原理，分別是對流混合機(jī)理、擴(kuò)散混合機(jī)理和剪力混合機(jī)理。二、選擇題答案位置（共10分，每題1分）1、 D 2、 C 3、 B 4、 A 5、 D6、 C 7、 B 8、 A 9、 B

4、 10、 A三、判斷題（每題1分，總分值10分,）1、對流傳熱系數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。（X ）2、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。（V ）3、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。（X）4、金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大都隨其純度的增加而增大，隨其溫度的升高而減小。（V ）5、某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測定實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)泵后，出水管不出水，泵進(jìn)口處 真空計(jì)指示真空度很高，他認(rèn)為故障的原因是吸入管路堵塞造成的。（J）6、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時(shí)間的增加，濾液量增加，生 產(chǎn)能力不變。（V ）7、多層導(dǎo)熱時(shí)，其推動(dòng)力為各層推動(dòng)力之和，阻力也為各層阻力之

5、和。（X）8、為了減少室外設(shè)備的熱損失，保溫層外所包的一層金屬皮應(yīng)該是外表光滑， 顏色較淺。（J）9、用離心泵從河中抽水，當(dāng)河面水位下降時(shí)，泵提供的流量減少了，其原因是 泵特性曲線變了。（X）10、在同一種流體中，不可能同時(shí)發(fā)生自然對流和強(qiáng)制對流。（義）U!、簡答題（每題3分，總分值6分,）1 如下圖離心泵操作裝置中，有哪些錯(cuò)誤？請指出并說時(shí)原因。（3分）12m大氣 壓答：吸入管路上不應(yīng)裝閥門，安裝高度過高，吸入管路直徑不能小于出口管路直徑，以上三點(diǎn)都有可能造成氣蝕現(xiàn)象； 無底閥，不能灌泵，會(huì)形成氣縛現(xiàn)象。2、氣蝕現(xiàn)象（3分）當(dāng)離心泵的進(jìn)口壓力小于環(huán)境溫度下的液體的飽和蒸汽壓時(shí)，將有大量的蒸

6、汽液體中逸出，并與氣體混合形成許多小氣泡。當(dāng)氣泡到達(dá)高壓區(qū)時(shí)，蒸汽凝結(jié), 氣泡破裂，液體質(zhì)點(diǎn)快速?zèng)_向氣泡中心，質(zhì)點(diǎn)相互碰撞，產(chǎn)生很高的局部壓力。 如果氣泡在金屬外表破裂凝結(jié)，那么會(huì)以較大的力打擊金屬外表，時(shí)其遭到破壞， 并產(chǎn)生震動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為“氣蝕現(xiàn)象”。五、計(jì)算題（共42分）1、（10分）水以2. 5m/s的流速流經(jīng)中38X2. 5師的水平管，此管以錐形管 與另一38X3. Onun的水平管相連。如附圖所示，在錐形管兩側(cè)A、B處各插入一 垂直玻璃管以觀察兩截面的壓強(qiáng)。假設(shè)水流經(jīng)A、B兩截面間的能量損失為1.5 J/kg, 求兩玻璃管的水面差（以mm記）。（水的密度取為1000 kg/m3-

7、解：上游截面A-A，下游截面B-B，通過管子中心線作基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式。%+華+空=%+華+包+ 小 2 p2 P式中 Za = Zb = 0, ua = 2. 5 m/s, ShfA, B = 1. 5 J/kg根據(jù)連續(xù)性方程式，對于不可壓縮流體U =U-隹=2.5 隹=1.23有與同 m/sPb-Pr = -ShfA.B P兩截面的壓強(qiáng)差為I 22了 一 1 xiooo二 868. 55 N/m2 2 分即 Pb-Pa =彌.55x0.102 =886 mm上0由于 Pb=886 + Pa /.Pb pA2. （10分）一小型板框壓濾機(jī)有框10塊，長、寬各為0.2m,在2

8、00kPa （表壓） 下作恒壓過濾共2 h濾框充滿，共得濾液160 L,每次洗滌與裝卸時(shí)間為lh,假設(shè)介 質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，試求過濾常數(shù)K。解： p=200 kPa TOC o 1-5 h z A=0.2x0.2x10 x2=0.8m22 分丫2二4九2分q=V/A=0.16/0.8=0.2 m3/m22 分q2=Kt2 分K=0.22/2=0.02 m2/h2 分3、（10分）高位槽內(nèi)的水面高于地面8米，水從108mmX4mm的管道中流出。 管路出口高于地面2米，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按Xhf=6.5u2計(jì)算（不包括出 口的能量損失），其中u為水在管內(nèi)的流速，m/so計(jì)算管內(nèi)水的流量，m3/

9、ho解：（1）以高位槽液面為上游截面1-二管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2；并以地面為 基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式2分22g21 + + = gZ2 + + + Shf2 分,2 p2 pZi = 8 m, Z2= 2 m, ui0, Pi = P2= 0 （表壓）S hf = 6.5u2 = 6.5 u 22 分代入上式，得U2= 2.9 m/s1分由于輸水管的直徑相同且水的密度可視為常數(shù)，所以水的流速為2.9 m/s。1分（2）水的流量 Vh=3600Au = 3600X n/4X0.12X2.9 = 82 n?/h2 分4. （12分）在內(nèi)管為（pl89xl0mm的套管換熱器中，將

10、流量為3500kg/h的某液態(tài) 煌從100冷卻到60,其平均比熱Cp煌=2.38kJ/kg.,環(huán)隙走冷卻水，其進(jìn) 出口溫度分別為40和50,平均比熱Cp水=4.17kJ/kg.,基于傳熱外面積的 總傳熱系數(shù)Ko=2OOOW/m2.,設(shè)其值恒定，忽略熱損失。試求：1）冷卻水用量；2）分別計(jì)算兩流體為逆流和并流情況下的平均溫差及所需管長。解：1)冷卻水用量 TOC o 1-5 h z Wh CPh (T. -T2 )=Wc CP c (t2 -t1 )1 分3500X2. 38 X (100-60) =WcX 4. 17X (50-40)1 分Wc =7990Kg/h1 分2)逆流A t 逆=(50-20) / 1 n (50/20) =32, 751 分Q = K A A t mQ =7990X4. 17義(50-40)=3. 332X 105KJ/h A 逆=3. 332X 1()5/ (2000/1000)X32. 75X3600 = 1.41 (4)1分nr d o L=l. 41 TOC o 1-5 h z 14X0. 18