食品工程原理思考题与习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/3/29 5:46:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

3 离心泵的安装高度

4 离心泵的切割定律和比例定律 二、填空

1 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的( )下,输送( )时的性能曲线。 2 离心泵的实际工作压头和流量不仅与( )的特性曲线有关,还与( )的特性曲线有关。

3 离心泵压头的大小取决于( )、( )和( )。 4 离心泵的工作点由( )曲线和( )曲线共同决定。

5 为防止发生( )现象,泵的安装高度不能太高,可采取( ),( )等措施提高泵的安装高度。

6 管路系统主要由( ),( )和( )等组成。

7 泵的内部损失主要由( ),( )和( )引起。 三、选择

1 离心泵铭牌上标明的扬程是指( )。

A. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程

2 一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( )

A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3 两台相同的泵串联工作时,其压头( )一台泵单独工作时的两倍。

A. > B. < C. =

4 正位移泵的流量与( )有关。

A. 泵的转速与结构 B. 管路阻力 C. 泵的压头 5 离心泵的压头、流量均与流体的( )无关。

A. 黏度 B黏度密度 C. 温度

6 液体的黏性随温度升高而( ),气体的黏性随温度升高而( )。

A. 升高,降低 B. 升高,升高 C. 降低,升高 7 余隙系数越大,压缩比越大,则容积系数( )。

A. 越小 B. 越大 C. 不变

8 正位移泵的压头与( )有关。

A. 泵的转速 B. 管路阻力 C. 流量 四、简答

1 离心泵发生气蚀现象的原因是什么?危害是什么?应如何防止? 2 根据离心泵的特性曲线图说明用其出口阀门调节管路流量的原理。 3 简述实际流体柏努利方程的物理意义。 4 简述离心泵的结构和工作原理。

5 简述用旁路阀调节往复泵流量的原理。 五、计算

1 已知离心泵吸入管内径为100mm,吸入管路总压头损失为12u2/2g(u为吸管内水的流速,m/s),泵入口处真空表读数为45.33kPa。试求吸水管内的流量(m3/h)。已知水的密度为103m3/kg。

2 用泵将密度为1.15g/cm3的盐水,以0.0056m3/min的流量由一敞口大原料贮槽送敞口高位槽中,管道出口比原料贮槽的液面高23m,吸入管内径为90mm,泵出口管内径为52.5mm。假如管路系统的摩擦损失为53.8J/kg,泵的效率为70%,试计算泵的扬程和功率。

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3 用泵将82.2℃的热水以0.379m3/min的流量从一出口贮槽中吸上来,泵的入口管为内径50.8mm,长6.1m的40号钢管,有三个弯头。水从泵中流出来后经过一长61m,内径50.8mm的带两个弯头的管段后再排到大气中,排出口比贮槽的液面高6.1m。(1)计算总摩擦损失;(2)计算泵所作的的功;3.泵的有效功率。

4 用泵降体积流量为0.5m3/h的水以0.1m/s的速度从10m下的加热罐中抽至水龙头处。假如罐的压力保持在600kPa的表压下,试求泵的能量。忽略管道阻力。

第三章 非均相物系的分离

一、名词解释 1 非均相物系 2 临界粒径 3 重力沉降 4 离心沉降 5 沉降速度 6 过滤速率 二、填空

1 滤饼过滤有( )和( )两种典型的操作方式。在实际操作中常用( )的操作方式。

2 沉降室应做成( )形或在室内设置( )。 3 沉降室的生产能力与( )和( )有关。 4 除尘系统可以由( )、( )和( )组成。

5 在除尘系统中,含尘气体可先在( )中除去较大尘粒,然后在( )中除去大部分尘粒。

6 过滤有( )和( )两种基本方式。

7 板框过滤机的工作过程主要有( ),( )和( )等。

8 滤饼过滤开始后会迅速发生( )现象。在滤饼过滤中,真正起过滤作用的是( )。 9 滤饼阻力的大小主要取决于(过滤介质)及其( )。 10 非均相物系的分离遵循( )的基本规律。 三、选择

1 在相同条件下,板框过滤机的洗涤速率为终了过滤速率的( )。 A.1/2;B.1/3;C.1/4

2 对于可压缩性滤饼,其压缩系数为( )。 A.s=0;B.s<1;C.s>1

3 过滤的推动力为( )。 A.浓度差;B.温度差;C.压力差

4 一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表逐渐上升,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( )。

A. 忘了灌水;B. 吸入管路堵塞;C. 压出管路堵塞;D. 吸入管路漏气 四、简答

1 简述旋风分离器的结构和设计原理。

2 简述影响重力沉降的因素(以斯托克斯区为例)。

3 设计一个含尘气体的分离系统,并简述各个设备的作用。

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4 简述降尘室的结构和设计原理。

5 根据过滤基本方程,简述影响过滤的因素。 6 简述板框压滤机的工作过程。

7 设洗水的粘度和温度黏度液相同,试证明洗涤速率是最后过滤速率的1/4。 8 简述先恒速后恒压过滤的特点。 9 简述用试验法求过滤常数的方法。 五、计算

1试计算直径d90μm,密度ρs为3000kg/m3的固体颗粒分别在20℃的空气和水中的自由沉降速度。已知20℃时空气的密度为1.205kg/m3,黏度为1.81×10-5Pa?s,水的黏度为1.5×10-3Pa?s。 2某悬浮液中固相密度为2930kg/m3,其湿饼密度为1930kg/m3,悬浮液中固相颗粒的质量分率为25g/升水。该悬浮液于400mm汞柱的真空度下用小型转筒真空过滤机做试验,测得过滤常数K=5.15×10-6m2/s。现用一直径为1.75m,长0.98m的转筒真空过滤机生产。操作压力于试验相同,转速为1r/min,浸没角为125.5°,滤布阻力可忽略,滤饼不可压缩。试求此过滤机的生产能力和滤饼的厚度。

3已知含尘气体中尘粒的密度为2000kg/m3。气体温度为375K,黏度为0.6cP,密度为0.46kg/m3。现用一标准型旋风分离器分离其中的尘粒,分离器的尺寸为D=400mm,h=D/2,B=D/4。含尘气体在进入排气管以前在分离器内旋转的圈数为N=5,气体流量Q=1000m3/h。试计算其临界粒径。

4预用沉降室净化温度为20℃流量为250m3/h的常压空气,空气中所含灰尘的密度为1800kg/m3,要求净化后的空气不含有直径大于10μm的尘粒,试求所需净化面积为多大?若沉降室低面的宽为2m,长5m,室内需要设多少块隔板?已知20℃时,空气黏度为1.81×10-5Pa?s。

5若分别采取下列各项措施,试分析真空转筒过滤机的生产能力将如何变化。已知滤布阻力可以忽略,滤饼不可压缩。(1)转筒尺寸按比例增大1倍;(2)转筒浸没度增大1倍;(3)操作真空度增大1倍;4.转速增大1倍。

6用单碟片的碟式离心机澄清含有颗粒的黏性液体,颗粒密度为1461kg/m3,溶液的密度为801kg/m3,黏度为10P,离心机转筒的r2=0.02225m,r1=0.00716m,碟片的半锥角为45,如果转速为2300r/min,流量为0.002832m3/h。计算出口流体中最大颗粒的直径。

第四章 粉碎 筛分 混合 乳化

一、名词解释 1 粉碎 2 粒度 3 球形度 4 筛分 5 混合 6 均匀度 7 乳化 8 均质 二、填空

1根据被粉碎物料和成品粒度的大小,粉碎被分为( )、( )、( )和( )四种。

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2物料粉碎时所受到的作用力包括( )、( )和( )三种。 3粉碎操作方法包括( )、( )、( )和( )四种。 4磨齿排列有四种方式,即( )、( )、( )和( )。 5整个混合过程存在( )、( )和( )三种混合方式。 6从结构来看,桨叶有( )、( )、( )和( )四种形式。

7固体混合机按照结构可分为( )和( )两种;按照操作方式可分为( )和( )。 8乳化液形成的方法基本上可分为( )和( )两种。 9均质机按其结构及上作原理大致可分为( )、( )、( )。 三、选择

1 对于中粉碎,成品粒度范围为( )。

A. 5-50mm B. 5-10mm C. 100μm以下 2 对于立方体形颗粒,球形度φs为( )。

A.1 B. 0.806 C. 0.65 3 当乳化剂的亲水亲油平衡值(HLB)( )时,此乳化剂为亲水性乳化剂。 A. >10 B. <10 C. =10 四、简答

1 食品加工中如何选用粉碎机? 2 筛面的运动方式有哪些?

3 简述固体混和中的离析现象及防止方法。 4 影响乳化液稳定性的主要因素有哪些? 5 乳化单元操作中乳化剂的作用有哪些? 6 简述肢体磨的结构及工作原理。

第六章 传热学

一、名词解释 1 对流传热 2 自然对流 3 强制对流 4 热辐射 5 黑体

二、填空

1 常用的列管换热器的温度补偿方式有( )、( )和( )等。 2 强化传热的途径主要有( )、( )和( )等

3 热传导是借助于( )来进行热量的传递的。热传导主要发生在( )或( )中。 4 热量的传递是由于( )而引起的。根据传热原理,传热有( )、( )和( )三种

方式。

5 在对流传热中,雷诺准数等于( ),它表示( )。 6 在对流传热中,努塞尔准数等于( ),它表示( )。 7 影响对流传热的因素主要有( )、( )、( )和( )等。 8 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃,冷却水初温为15℃, 在设计列管式

换热器时,采用两种方案比较,方案I是令冷却水终温为30℃, 方案II是令冷却水终

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温为35℃,则用水量 W1( )W2,所需传热面积A1( )A2(大于、小于、等于)。 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90℃,出口温度为50℃,冷水进口温度为15℃,出口温度为53℃,冷热水的流量相同,则热损失占传热量的( )%(冷热水物性数据视为相同)

三、选择

1 在与等温面垂直的方向上,( )

A.温度梯度最大 B.温度梯度较小 C.没有温度梯度

2 液体的沸腾传热应控制在( )区,以获得较大的传热膜系数. A.核状沸腾;B.膜状沸腾;C.自然对流

3 在相同传热面积条件下,逆流操作时所需加热剂用量较并流操作( ). A.多;B.少;C.相同

4 间壁式换热器任一侧流体的对流换热过程中, 热阻主要集中在( ). A.间壁本身;B.层流底层;C.湍流主体

5 已知圆筒壁(外半径为r3)上两层保温材料的温度分布曲线如图示:A 层的导热系数 ( )B层的导热系数;应将( )放在内层保温效果好。(A,B 两层厚度相等)。 A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. A 层

四、简答

1 简述影响对流传热系数的因素。

2 举例说明板式换热器在食品中的应用。

3 根据传热速率方程简述影响间壁式换热器的因素。 4 举例说明套管式换热器在食品中的应用。 5 简述套式换热器的特点及其应用。

五、计算

1 某平壁厚度b=0.37m,内表面温度t1=1650℃,外表面温度t2=300℃,平壁材料热导率λ=0.815+0.00076t,W/(m2·℃)。若将热导率分别按常量(取平均热导率)和变量计算,试求平壁的温度分布关系式和导热热通量。

2 用平板法测定材料的热导率。平板状材料的一侧用电热器加热,另一侧用冷却水通过夹层将热量移走。所加热量由加至电热器的电压和电流算出,平板两侧的表面温度用热电偶测得(见附表)。已知材料的导热面积为0.02m2,其厚度为0.01m,测得的数据如下,试求:

(1)材料的平均热导率?;

(1) 设该材料的热导率为???0(1?a't),试求?0和a'。

电热器

电压/V

140 114

电流/A 2.8 2.28

材料表面温度/℃ 高温侧 300 200

低温侧 100 50

3 某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成,两层的厚度均为100mm,其热导率分别为0.9W/(m·℃)及0.7W/(m·℃)。待操作稳定后,测得炉膛的内表面温度为700℃,外表面温度为130℃。为了减少燃烧炉的热损失,在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、热导率为0.06W/(m2·℃)的保温材料。操作稳定后,又测得炉内表面温度为740℃,外表面温度

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