食品工程原理(修订版)

食品工程原理(修订版)
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,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=,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m·k,绝缘材料的热导率为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:)

【7】封闭水箱内水面上真空度为,敞口油箱中油面比水箱水面低。水箱和油箱间连着一压力计,指示液为水银,读数为,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,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:)

【9】牛奶以s的流量流经某泵时压力升高。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:, )

【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,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×。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W/(m·K),红砖层厚度为250mm,热导率为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和W/(m·K),试求每米管长的冷量损失量,W/m.。

【13】牛奶在Ф32mmх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W/(m·K),求总热阻和传热系数.如管内有厚的有机垢层,其热导率为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℃.果汁的进口温度为5℃,出口温度为65℃.求两种流体顺流和逆流时的平均温度差,并将两者作比较。

【15】用套管换热器将果汁由80℃冷却到20℃,果汁比热容为3187J/(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350 W/(m 2·K),计算换热面积和冷却水流量。

【16】用单效蒸发器将果汁由固形物质量分数浓缩到,进料流量为88kg/h, 蒸发室中的温度为60℃, 沸点进料, 采用的加热蒸汽表压为69kPa,计算蒸汽耗量.

【17】用单效蒸发器将果汁由固形物质量分数浓缩到进料温度为℃,进料液流量为2500kg/h.蒸发温度为℃,溶液的沸点升高为,比热容为 kJ/(kg ·K)。加热蒸汽温度为121℃.蒸发器的传热系数为(m 2·K).求蒸汽器的换热面积和加热蒸汽经济性。

【18】在常压干燥器中,用新鲜空气干燥某种湿物料。已知条件为:温度15℃,比焓kg 的新鲜空气在加热室中升温至90℃后送入干燥器,离开干燥器的空气温度为50℃.干燥器的热损失为h 。每小时处理280kg 湿物料,湿物料干基含水量为,进料温度15℃,干物料产品干基含水量为,出料温度40℃,绝干物料比热容(kg ·K)。试求:(1)干燥产品质量流量;(2)水分蒸发量;(3)新鲜空气耗量。

【19】某糖厂用干燥器将砂糖湿基含水量由干燥到,每小时处理湿物料900kg 。干燥介质原为20℃、相对湿度的空气,经加热器升温到120℃进入干燥器。离开干燥器的空气湿度为40℃,相对湿度。求:(1)水分蒸发量;(2)空气消耗量和单位空气用量;(3)产品量;(4)若鼓风机装在新鲜空气进口处,风机的风量是多少

【20】在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h ,30℃的空气预热至66℃,所用加热蒸气温度℃,离开预热器的温度为℃。求蒸气消耗量。

【21】一食品冷藏室由内层为19 mm 厚的松木,中层为软木层,外层为51 mm 厚的混凝土所组成。内壁面温度为 ℃,混凝土外壁面温度为 ℃。松木、软木和混凝土的平均热导率分别为,, W/(m·K),要求该冷藏室的热损失为15W/m 2

。求所需软木的厚度及松木和软木接触面处的温度。(答案:b 2=,T 3= ℃)

【22】有一蒸汽管外径为25 mm ,管外包有两层保温材料,每层厚均为25 mm 。外层与内层保温材料的热导率之比为5,此时的热损失为Q 。今将内、外两层材料互换位置,且设管外壁与外层保温层外表面的温度均不变,则热损失为Q′,求Q′Q ,说明何种材料放在里层为好。(答案:Q '/Q=,显然,将热导率大的放在外层(或将热导率小的放在内层)热损失较小。)

【23】在逆流换热器中,用初温为20 ℃的水将 kg/s 的液体[比热容为 kJ/(kg·K)、密度为850 kg/m 3]由80 ℃冷却到30 ℃。换热器的列管直径为Φ25 mm× mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/(m 2·K )和1 700W/(m 2·K ),污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50 ℃,管壁的热导率45 /()W m K λ=?,求水的流量和换热器的传热面

积。(答案:水的流量s,S=

【24】在套管换热器中采用并流的方式用水冷却油。水的进、出口温度分别为15 ℃和40 ℃,油的进、出口温度分别为150 ℃和100 ℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80 ℃,

假设油和水的流量、进口温度及物性均不变,且仍为并流,换热器除管长外,其他尺寸不变,若原换热器的管长为1 m,求现在需要的管长。设换热器的热损失可忽略。(L’=

【25】在单效真空蒸发器内,每小时将1 500kg牛奶从质量分数15%浓缩到50%。已知进料的平均比热容为(),温度为80℃,加热蒸汽表压105Pa,出料温度为60℃,蒸发器传热系数为1 160W/,热损失可取为5%。试求:(1)蒸发水量和成品量;(2)加热蒸汽消耗量;(3)蒸发器传热面积。(L=450kg/h,D=1122kg/h,S=

食品工程原理课程设计

设计任务书 1、设计题目:年处理量为4400吨桃浆蒸发器装置的设计; 试设计一套三效并流加料的蒸发器装置,要求将固形物含量10%的桃浆溶液浓缩到42%,原料液沸点进料。第一效蒸发器的饱和蒸汽温度为103℃,冷凝器的绝对压强为20kPa。 2、操作条件: (1)桃浆固形物含量:入口含量10%,出口含量42%; (2)加热介质:温度为103℃的饱和蒸汽,各效的冷凝液均在饱和温度下排出,假设各效传热面积相等,并忽略热损失; (3)每年按330天计,每天24小时连续生产。 3、设计任务: (1)设计方案简介:对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。 (2)蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。 (3)蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。 (4)蒸发器的主要结构尺寸设计。 (3)绘制蒸发装置的流程图,并编写设计说明书。

目录 设计任务书 (1) 第1章绪论 (3) 1.1蒸发技术概况 (3) 1.1.1蒸发 (3) 1.1.2发生条件 (3) 1.1.3蒸发的两个基本过程 (3) 1.1.4影响因素 (3) 1.1.5影响蒸发的主要因素 (4) 1.2蒸发设备 (4) 1.2.1蒸发器 (4) 1.2.2蒸发器分类 (4) 1.2.3蒸发器的特点 (5) 1.3蒸发操作的分类 (7) 1.4蒸发在工业生产中的应用 (8) 第2章设计方案 (9) 2.1蒸发器的选择 (9) 2.2蒸发流程的选择 (9) 2.3操作条件 (10) 第3章蒸发器的工艺计算 (11) 3.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (11) 3.2估计各效溶液的沸点和有效总温度 (11) 3.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发器水量的初步计算 (13) 3.4蒸发器传热面积的估算 (14) 3.5有效温差的分配 (15) 3.6校正 (15) 3.7设计结果一览表 (17) 符号说明 (18) 参考文献 (20) 结束语 (21)

食品工程原理试题

食工原理复习题及答案(不含计算题) 一、填空题: 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_________.平均流速为______。 ***答案*** 0.0157m3.s-1 2.0m.s-1 2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。 ***答案*** 2;1/4 3. 离心泵的流量常用________调节。 ***答案*** 出口阀 4.(3分)题号2005 第2章知识点100 难度容易 某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________. ***答案*** 4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时,换热管的壁温接近____________的温度,而传热系数K值接近____________的对流传热系数。 ***答案*** 饱和水蒸汽;空气 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________. ***答案*** 间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称_______________。由于中央循环管的截面积_______。使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的

______________,因此,溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异,形成溶液的_______________循环。 ***答案*** 标准式,较大,要小,自然 8. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为_________,平均流速为_______。 ***答案*** 22kg.s-1 ; 2.8m.s-1 9. 球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1140w 11. 非结合水份是__________________。 ***答案*** 主要以机械方式与物料相结合的水份。 12. 设离心机转鼓直径为1m,转速n=600 转.min-1,则在其中沉降的同一微粒,比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。 ***答案*** 201 13. 在以下热交换器中, 管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。 本题目有题图:titu081.bmp

食品工程原理实验报告

姓名:陈蔚婷 学号:1363115 班级:13级食安1班 实验一:流体流动阻力的测定 、实验目的 1 ?掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。 2?测定直管摩擦系数 入与雷诺准数Re 的关系,验证在一般湍流区内 入与Re 的关系曲线。 3?测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数 。 4?学会倒U 形压差计和涡轮流量计的使用方法。 5?识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。 、基本原理 流体通过由直管、管件(如三通和弯头等)和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流 应力的存在,要损失一定的机械能。流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过 管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。 1 ?直管阻力摩擦系数入的测定 流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为: P f P 1 P 2 l U 2 W f d 2 即, 2d p f l u (1) (2) 式中:入一直管阻力摩擦系数,无因次; d —直管内径,m ; P f —流体流经I 米直管的压力降,Pa ; w f —单位质量流体流经I 米直管的机械能损失,J/kg ; p —流体密度,kg/m 3 ; l —直管长度,m ; u —流体在管内流动的平均流速, m/s 。

式中:Re —雷诺准数,无因次; 卩一流体粘度,kg/(m s )。 湍流时入是雷诺准数Re 和相对粗糙度(& /d 的函数,须由实验确定。 由式(2)可知,欲测定 入需确定I 、d ,测定 p f 、u 、p □等参数。I 、d 为装置参数(装置 参数表格中给出), P □通过测定流体温度,再查有关手册而得, u 通过测定流体流量,再由管径 计算得到。 2 ?局部阻力系数 的测定 局部阻力损失通常有两种表示方法,即当量长度法和阻力系数法。 (1)当量长度法 流体流过某管件或阀门时造成的机械能损失看作与某一长度为 l e 的同直径的管道所产生的机械 (2)阻力系数法 流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数, 局部阻力的这种计算方法,称为阻力系数法。即: ,P f u 2 w' f 故 式中: 一局部阻力系数,无因次; P f —局部阻力压强降,Pa ;(本装置中,所测得的压降应扣除两测压口间直管段的压降, 直管段的压降由直管阻力实验结果求取。) p —流体密度,kg/m 3 ; 滞流(层流) 时, 64 Re Re du (3) (4) 能损失相当,此折合的管道长度称为当量长度,用符号 l e 表示。这样,就可以用直管阻力的公式来计 算局部阻力损失,而且在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、 则流体在管路中流动时的总机械能损失 W f 为: 阀门的当量长度合并在一起计算, l e W f (8) (9) 2 P f

食品工程原理-课程设计-橙汁

.. . .. . . 食品工程原理课程设计说明书 题目:日产量72吨浓缩橙汁的初步设计 年级:2014级 学院:农学院 专业:食品1404班 指导老师: 苑博华 成员:吴悠

目录 第一章前言 1.1 选题的意义 (4) 1.2 立题的意义 (4) 1.3厂址的选择 (4) 第二章设计方案简介 2.1 选题 (5) 2.2 设计拟定工作容 (5) 第三章工艺设计 3.1工艺流程图 (6) 3.2工艺操作要求 (7) 第四章设计计算 4.1 物料衡算 (8) 4.1.1 各流程物料衡算 (8) 4.1.2 调配衡算 (9) 4.1.3 设备选型 (10) 4.2 管路设计计算及泵的选型 4.2.1选管 (11) 4.2.2选泵 (11) 第五章设计评述 (13) 第六章参考文献 (14)

第一章前言 1 . 1选题的意义 橙子是世界上栽培最广、经济价值最高的橙子类水果,成熟后变成黄色果肉酸甜适度,汁多,富有香气,是生产饮料的重要原料。橙子营养丰富,含有丰富的维生素C、钙、磷、钾、β-胡萝卜素、柠檬酸、皮甙以及醛、醇、烯等物质,常常食用可以强化免疫系统,抑制肿瘤细胞生长,明显减少胆结石的发生,增强毛细管韧性,减少人体体的胆固醇吸收,降低血脂,深受人们喜爱。由于橙子出汁率高,有良好的风味,营养丰富,经过加工可制成酸甜可口的橙子饮料,既可以保留其大部分的营养成分和风味物质,又可以增加其附加价值,为农民的创收提供帮助。 1 . 2立题的意义 作为食品专业的学生,通过本次果蔬汁加工工艺学设计,我们已初步通过学习掌握果汁加工原料的质构与加工特性、果汁加工工艺、果汁加工设备、果汁在加工生产过程中常见的质量问题、果汁加工中物料衡算及管路设计等相关基本知识。参考果蔬汁现代生产加工相关文献,我们设计日产72吨橙子生产线,在设计过程中选择橙汁加工中合理的工艺流程,选择合适的加工设备,为实际生产加工橙子提供一定的用途。 1 . 3厂址的选择 橙汁工厂的选择一般倾向于设在原材料产地附近,厂址在城市外围,原材料产地附近的郊区,有利于销售,便于辅助材料和包装

食品工程原理期末复习单项选择题

食品工程原理期末复习 单项选择题 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

单项选择题:(从每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内) 1、一个标准大气压,以mmHg为单位是( B ) (A) 761 (B) 760 (C) (D) 9、一个标准大气压,以mH2O柱为单位是( B ) (A) (B) (C) (D) 2、表示流体流动形态类型可用雷诺数来表示,当流体流动属于层流时,雷诺数为( D ) (A) Re ≤ 1500 (B) Re ≤ 1600 (C) Re ≤ 1800 (D) Re ≤ 2000 10、表示流体流动形态类型可用雷诺数来表示,当流体流动属于湍流时,雷诺数为( C ) (A) Re >3500 (B) Re >3800 (C) Re >4000 (D) Re >4200 16、一个标准大气压,以cm2为单位是( B ) (A) (B) (C) (D) 25、一个标准大气压,以Pa为单位应为( B ) (A) ×104 (B) ×105 (C) ×106 (D) ×105 3、流体内部流动时产生的摩擦力,对流体的流动有阻碍的作用,称为流体的 ( D ) (A) 比热 (B) 密度 (C) 压力 (D) 粘性 5、流体流过任一截面时,需要对流体作相应的功,才能克服该截面处的流体压力,所 需的功,称为( C ) (A) 位能 (B) 动能 (C) 静压能 (D) 外加能量 6、流体流动时,上游截面与下游截面的总能量差为( D ) (A) 外加能量减动能 (B) 外加能量减静压能 (C) 外加能量减位能 (D) 外加能量减能量损失 7、输送流体过程中,当距离较短时,直管阻力可以( C ) (A) 加倍计算(B) 减半计算(C) 忽略不计(D) 按原值计算 8、泵在正常工作时,实际的安装高度要比允许值减去( B ) (A) 0.3m (B) 0.5-1m(C) 1-1.5m(D) 2m 12、流体流动时,由于摩擦阻力的存在。能量不断减少,为了保证流体的输送需要( D ) (A) 增加位能 (B) 提高动能 (C) 增大静压能 (D) 外加能量 13、利用柏努利方程计算流体输送问题时,需要正确选择计算的基准面,截面一般与 流动方向(C) (A) 平行(B) 倾斜(C) 垂直(D) 相交 14、输送流体时,在管道的局部位置,如突扩,三通,闸门等处所产生的阻力称为( B) (A) 直管阻力(B) 局部阻力(C) 管件阻力(D) 输送阻力 15、泵在正常工作时,泵的允许安装高度随着流量的增加而( B ) (A) 增加(B) 下降(C) 不变(D) 需要调整 17、离心泵启动时,泵内应充满输送的液体,否则会发生( A ) (A) 气缚 (B) 汽蚀 (C) 气阻 (D) 气化 19、流体内部的压强,以绝对零压为起点计算的是( C ) (A) 真空度 (B) 表压 (C) 真实压强 (D) 流体内部的静压 20、流体流动时,如果不计摩擦损失,任一截面上的机械能总量为( D ) (A) 动能加位能 (B) 动能加静压能 (C) 位能加静压能 (D) 总能量为常量 21、利用柏努利方程计算流体输送问题时,要正确的选择合理的边界条件,对宽广水 面的流体流动速度,应选择(C) (A) U = 1 (B) 0 < u < 1 (C) u = 0 (D) u < 0 22、输送流体时,泵给予单位质量流体的能量为( C ) (A) 升扬高度(B) 位压头 (C) 扬程(D) 动压头 23、往复式泵的分类是依据不同的(A) (A) 活塞(B) 连杆(C) 曲柄(D)汽缸 26、离心泵的实际安装高度,应该小于允许安装高度,否则将产生( B ) (A) 气缚 (B) 汽蚀 (C) 气阻 (D) ) 气化

食品工程原理课程设计

食品工程原理课程设计 ---管壳式冷凝器设计

目录 食品工程原理课程设计任务书 (2) 流程示意图 (3) 设计方案的确定 (4) 冷凝器的造型计算 (6) 核算安全系数 (8) 管壳式冷凝器零部件的设计 (10) 设计概要表 (12) 主要符号表 (13) 主体设备结构图 (14) 设计评论及讨论 (14) 参考文献 (15)

(一)食品科学与工程设计任务书 一、设计题目: 管壳式冷凝器设计 二、设计任务: 将制冷压缩机压缩后制冷剂(如F-22、氨等)过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液体,送去冷库蒸发器使用。 三、设计条件: 1、冷库冷负荷Q0=1700KW; 2、高温库,工作温度0~4℃,采用回热循环; 3、冷凝器用河水为冷却剂,取进水温度为26~28℃; 4、传热面积安全系数5~15%。 四、设计要求: 1.对确定的设计方案进行简要论述; 2.物料衡算、热量衡算; 3.确定列管壳式冷却器的主要结构尺寸; 4.计算阻力; 5. 编写设计说明书(包括:①.封面;②.目录;③.设计题目;④.流程示意图;⑤.流程及方案的说明和论证;⑥设计计算及说明;⑦主体设备结构图; ⑧设计结果概要表;⑨对设计的评价及问题讨论;⑩参考文献。) 6.绘制工艺流程图、管壳式冷凝器的的结构(3号图纸)、花板布置图(3号或4号图纸)。

(二)流程示意图 流程图说明: 本制冷循环选用卧式管壳式冷凝器,选用氨作制冷剂,采用回热循环,共分为4个阶段,分别是压缩、冷凝、膨胀、蒸发。 1 2 由蒸发器内所产生的低压低温蒸汽被压缩机吸入压缩机气缸,经压缩后温度升高; 2 3 高温高压的F—22蒸汽进入冷凝器;F—22蒸汽在冷凝器中受冷却水的冷却,放出热量后由气体变成液态氨。 4 4’ 液态F—22不断贮存在贮氨器中; 4’ 5 使用时F—22液经膨胀阀作用后其压力、温度降低,并进入蒸发器; 5 1 低压的F—22蒸汽在蒸发器中不断的吸收周围的热量而汽化,然后又被压缩机吸入,从而形成一个循环。 5’1是一个回热循环。 本实验采用卧式壳管式冷凝器,其具有结构紧凑,传热效果好等特点。所设计的卧式管壳式冷凝器采用管内多程式结构,冷却水走管程,F—22蒸汽走壳程。采用多管程排列,加大传热膜系数,增大进,出口水的温差,减少冷却水的用量。

食品工程原理课程设计

华中农业大学HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 题目:食品工程原理课程设计 班级:食工1002班 姓名:张国秀 学号: 2010309200212 日期: 指导老师:

列管式换热器设计任务书 一、设计题目:列管式换热器的设计 二、设计任务及操作条件 1、处理能力:6000㎏/h 2、设备形式:列管式换热器 3、操作条件 ①油:进口温度140℃,出口温度40℃; ②冷却介质:循环水,进口温度30℃,出口温度40℃; ③允许压强降:不超过107 Pa; 4、确定物性数据: 定性温度:可取流体进出口温度的平均值。 壳程油品的定性温度T=(140+40)/2=90℃ 管程循环水的定性温度t=(30+40)/2=35℃ 根据定性温度分别查取壳程和管程流体的有关物性数据:油在90℃时密度ρ0=825㎏/m3 比热容Cp0 =2.22 kJ/(㎏·℃) 黏度μ0=0.000715Pa·s 导热系数λ0=0.140 W/(m·℃) 水在35℃时密度ρi=994㎏/m3 比热容Cp i=4.08 kJ/(㎏·℃) 黏度μi=0.000725Pa·s 导热系数λi=0.626W/(m·℃) 5、每年按330天计算,每天24小时连续运行。

目录 第一节概述及设计方案简介 (5) 1 概述 (5) 1.1 换热器 (5) 1.2换热器的选择 (5) 1.3 流动空间的选择 (7) 1.4 流速的确定 (7) 1.5 材质的选择 (7) 1.6 管程结构 (8) 1.7 壳程结构 (9) 1.8 壳程接管 (10) 2 设计方案 (10) 3 主要符号参考说明 (11) 第二节工艺计算及主体设备设计计算 (12) 2.1 计算传热系数 (12) 2.1.1 计算管程对流传热系数 (12) 2.1.2 计算壳程对流传热系数 (12) 2.1.3 计算总传热系数 (12)

新食品工程原理复习题及答案

一、填空题: 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为15.7kg.s-1,其体积流量为_0.0157m3.s-1_.平均流速为__ 2.0m.s-1____。 2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_____倍。2;1/4 3. 离心泵的流量常用________调节。出口阀 4.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=25m水柱,输水量为20kg.s-1,则泵的有效功率为_________.4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时,换热管的壁温接近__饱和水蒸汽;_的温度,而传热系数K值接近___空气____的对流传热系数。 6. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型___、__、___.间壁式蓄热式直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称__标准式__。由于中央循环管的截面积__较大_____。使其内单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的____要小__,因此,溶液在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异,形成溶液的____自然__循环。 8. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得中的体积流量为0.022m3.s-1,质量流量为__22kg.s-1 __,平均流速为_ 2.8m.s-1______。 9. 球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是__粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时,其阻力系数=__24/ Rep ___. 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m-1.K-1,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁)1140w 11. 非结合水份是主要以机械方式与物料相结合的水份。 12. 设离心机转鼓直径为1m,转速n=600 转.min-1,则在其中沉降的同一微粒,比在重力沉降器内沉降的速度快___201___倍。 13. 在以下热交换器中, 管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。 本题目有题图:titu081.bmp 14. 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是令冷却水终温为35℃,则用水量WI__WII AI___A II。(大于,等于,小于) 大于,小于 15. 多效蒸发的原理是利用减压的方法使后一效的蒸发压力和溶液的沸点较前一效的____________,以使前一效引出的______________作后一效_________,以实现_____________再利用。为低、二次蒸汽、加热用、二次蒸汽 16. 物料干燥时的临界水份是指_由恒速干燥转到降速阶段的临界点时,物料中的含水率;它比物料的结合水份大。 17. 如右图所示:已知,ρ水=1000kg.m-3,ρ空气=1.29kg.m-3,R=51mm,则△p=500_ N.m-2,ξ=_1(两测压点A.B间位差不计) 本题目有题图:titu141.bmp 18. 板框压滤机主要由__滤板、滤框、主梁(或支架)压紧装置等组成_,三种板按1—2—3—2—1—2—3—2—1的顺序排列组成。 19. 去除水份时固体收缩最严重的影响是在表面产生一种液体水与蒸汽不易渗透的硬层,因而降低了干燥速率。 20. 多效蒸发的原理是利用减压的方法使后一效的蒸发压力和溶液的沸点较前一效的_为低,以使前一效引出的_二次蒸汽作后一效加热用,以实现_二次蒸汽_再利用。 21. 恒定的干燥条件是指空气的_湿度、温度、速度_以及_与物料接触的状况_都不变。 22. 物料的临界含水量的大小与_物料的性质,厚度和恒速干燥速度的大小__等因素有关。 二、选择题: 1. 当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为( ) B. A. 气体的粘度太小 B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 2. 降膜式蒸发器内溶液是(C )流动的。 A. 自然循环; B. 强制循环; C. 不循环 3. 当空气的t=t=tφ(A)。

中国农大食品工程原理 第8章 (6) 液体吸附与离子交换

第8章液体吸附与离子交换 吸附与离子交换都是相间传质过程,物质传递方向是由液相到固相。 1 液体吸附 1.1 吸附作用和吸附剂 1.1.1 吸附作用 利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中的一个或几个组分,从而使流体混合物得以分离的单元操作。 分离的依据:各组分的吸附力不同。 吸附剂:具有吸附作用的物质; 吸附质:被吸附的组分。 固相具有吸附能力的根本原因是固体表面分子处在一个不平衡力场中,也既是表面力在起作用。 物理吸附:吸附剂与吸附质之间的作用力仅为分子间引力的吸附; 化学吸附:吸附剂与吸附质之间的作用力为化学键力的吸附。 物理吸附的特点: ①放热过程;②吸附无选择性;③吸附速度快,易达平衡;④可以是多分子层吸附; ⑤可逆过程,解吸容易。 化学吸附的特点: ①放热过程;②吸附有选择性;③吸附速度慢,不易达平衡;④单分子层吸附; ⑤解吸困难。 1.1.2 吸附剂及其性能 吸附剂的来源: ①天然矿产: 活性白土、漂白土、硅藻土、凹凸棒等; ②人工制品:活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛、吸附树脂等。 食品工业中常用的吸附剂有: (1)活性炭 包括粉末活性炭和颗粒活性炭两种。 (2)活性白土 (3)硅胶 包括球形、无定形、粉末状及加工成型四种。 (4)膨润土 (5)分子筛 (6)吸附树脂 食品工业对吸附剂的要求主要有: ①吸附量大;②选择性好。 一些常用吸附剂的性能见表8-1。 1.2 吸附理论 1.2.1 吸附平衡 (1)单组分吸附吸附剂只选择性的吸附一个组分(溶质)。

可用等温吸附方程(弗氏方程)表示: n kC 1*=ω 式中:ω-吸附质在固相中的浓度,kg 吸附质/kg 吸附剂; C *-吸附质与固相浓度成平衡的液相质量浓度,kg 吸附质/m 3。 k ,n-与吸附剂(质)性质、温度有关的常数。一般n 在2~10之间易吸附,小于0.5时,吸附困难。 吸附浓度较低时,可用线性方程表示: * kC =ω 参见下图,活性炭对醋酸(水容液)和苯甲酸(苯溶液)的吸附: 从图中可以看出,吸附质不同,吸附平衡浓度不同;另外,浓度低时ω~C *基本为线性关系。 吸附平衡后,对吸附质作物料衡算,得: m C C V ) (*0-=ω 式中:m-吸附剂的质量,kg ; V-液相体积,m 3; C 0,C *-平衡前、后的溶液浓度,kg 吸附质/m 3。 (2)双组分吸附 既吸附溶质又吸附溶剂。 设 x-液体中溶质的体积分数; y-固体中溶质的体积分数。 则以x ~y 曲线表示的平衡关系如下图所示:

《食品工程原理》教学大纲

《食品工程原理》教学大纲 一、本课程的教学目标和任务 本课程为食品专业的必修专业基础课。课程内容主要包括动量传递、热量传递和质量传递的三大传递理论及其在食品工程中的应用,即研究食品工程单元操作的基本原理与应用。动量传递内容包括流体力学和流体输送机械(泵与风机)的选用、颗粒与流体间的相对运动;热量传递内容包括传热学和蒸发操作等;质量传递内容包括传质过程、吸收与蒸馏、吸附与离子交换,浸出与萃取等单元操作;此外还包括热、质同时传递的过程,如食品的干燥等。 食品工程原理是一门主要研究食品加工过程的技术原理与工程实现的应用基础课程,与机械工程、化学工程等学科的有关课程密切相关,其基础涉及数学、物理、力学、热力学、传热学和传质学等。本课程以单元操作为主线,研究食品加工过程的有关理论与工程方法,为食品科学与工程及相近专业的学生和工程技术人员学习研究提供参考。 二、本课程的教学要求 食品工程原理是食品科学与工程及其相近专业的一门十分重要的专业基础课程,在创新人才培养中具有举足轻重的地位。由于课程涉及的知识面宽,对理论分析、设计计算、实验探索、工程经验的贯通融合和创新应用方面要求很高。学习中要注重逐步树立学生的工程观念,从先进实用、安全可靠、经济方便、节能减排等方面认真掌握单元操作和工程系统集成方面的知识。 1.注重培养学生的工程设计和应用的能力。食品加工工艺千变万化,其实现的途径又可以多种多样,所以要树立学生的工程观念,能够根据生产工艺要求和物料特性,合理地选择单元操作及相应的设备,完成过程分析、设计计算,努力使系统集成达到最优化。 2.注重培养学生的数据攫取能力。食品工程原理学科研究的历史短,基础数据十分缺乏。如何通过网络或资料查取有参考价值的数据,或者通过实验测取、生产现场查定相关数据、是进行良好的食品工程设计的重要前提。 3.注重培养学生的实验能力。学习实验设计、单元操作实验、数据处理、误差分析方法,提高学生的动手能力和实验技能。 4. 多媒体等现代化教学手段辅助教学,使学生增加感性认识,激发学习兴趣,提高教学质量。

最新整理食品工程原理名词解释和简答题复习课程

1.1.位能:由于流体在地球重力场中处于一定的位置而具有的能量。若任选一基准水平面作为位能的零点,则离基准垂直距离为Z的流体所具有的位能为mgz。 2.动能:由于运动而具有的能量。若流体以均匀速度u流动,则其动能为mv2/2.若流动界面上流速分布不均,可近似按平均流速进行计算,或乘以动能校正系数。 3.内能:物体或若干物体构成的系统内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。对于不克压缩流体,其内能主要是流体的分子动能,对于可压缩流体,其内能既有分子动能,也有分子位能,如果单位质量流体所含的内能为e,则质量为m的流体所具有的内能E=me。在热力计算时,我们对某一状态下的内能变化值。 4.流动功:如果设备中还有压缩机或泵等动力机械,则外接通过这类机械将对体系做功,是为功的输入,相反也有体系对外做功的情形,是为功的输出,人为规定,外界对体系做功为正,体系对外界做工为负。 5.汽蚀:水泵叶轮表面受到气穴现象的冲击和侵蚀产生剥落和损坏的现象。吸上真空高度达最大值时。液体就要沸腾汽化,产生大气泡,气泡随液流进入叶轮的高压区而被压缩,于是气泡又迅速凝成液体,体积急剧变小,周围液体就以极高速度冲向凝聚中心,造成几百个大气压甚至几千个大气压的局部应力致使叶片受到严重损伤。 6.汽蚀余量:指泵吸收入口处单位液体所具有的超过气化压力的富余能量, 7.泵的工作点:泵的特性曲线与某特定管路的特性曲线的交点。1.雷诺准数:Re=dup/u;是惯性力和黏性力之比,是表示流动状态的准数2努赛尔特准数:Nu:表示对流传热系数的准数3普兰特准数:Pr:表示物性影响的准数4格拉斯霍夫准数:Gr:表示自然对流影响的准数5粘度:液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子;运动黏度是流体的动力黏度与流体的密度之比6热传导:是通过微观粒子(分子·原子·电子等)的运动实现能量传递;热对流:指流体质点间发生相对位移而引起的热量传递过程;热辐射:指物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程7水分结冰率:食品冻结过程中水分转化为冰晶体的程度;最大冰晶生成区:水分结冰率变化最大的温度区域(-1~5摄氏度)8形状系数:表证非球形颗粒与球形颗粒的差异程度。9分隔尺度:指混合物各个局部小区域体积的平均值;分隔强度:指混合物各个局部小区域的浓度与整个混合物的平均浓度的偏差的平均值。10泵的工作点:将同一系统中的泵的特性曲线和某特定管路曲线,用同样的比例尺绘在一张图上,则这两条曲线的交点称为系统的工作点11温度场:某一瞬间空间中各点的温度分布;温度梯度:沿等温面法线方向上的温度变化率12颗粒群的频率分布曲线:将各个颗粒的相对应的颗粒百分含量绘制成曲线;累计分布曲线是将小于(大于)某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系绘制成表格或图形来直观表示颗粒粒径的累积分布13粉碎:利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块颗粒或粉末的单元操作;粉碎比“物料粉碎前后的平均粒度之比14床层空隙率:众多颗粒按某种方式堆积成固体定床时,床层中颗粒堆积的疏密程度可用空隙率表示,数值等于床层空隙体积与床层总体积之比15床层的比表面:单位床层体积具有的颗粒表面积16水力光滑管:当δ﹥Δ时,管壁的凸凹不平部分完全被黏性底层覆盖,粗糙度对紊流核心几乎没有影响,此情况成为水力光滑管17紊流核心:黏性影响在远离管壁的地方逐渐减弱,管中大部分区域是紊流的活动区,这里成为紊流核心18允许吸上真空高度Hsp:在吸上真空高度上留有一定的余量,所得的吸上真空高度19最大吸上真空高度Hsmax:当泵的吸入口处的绝对压力Ps降低到与被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压Pv相等时,吸上真空高度就达到最大的临界值,称为最大吸上真空高度20泵的几何安装高度(吸入高度):指泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离21壁效应:壁面附近的空隙率总是大于床层内部,因阻力较小,流体在近壁处的流速必大于床层内部22黑体:A=1表示投射到物体表面上的辐射能全部被该物体吸收;白体或镜体:R=1,表示投射到物体表面上的辐射能全被该物体反射;透热体:D=1表示投射到物体表面上的辐射能全部被透过;灰体:能以相同的吸收率且部分地吸收所有波长范围的辐射能的物体;特点:a,灰体的吸收率

食品工程原理实验报告

流化床干燥实验报告 姓名:张萌学号:5602111001 班级:食品卓越111班 一、实验目的 1.了解常压干燥设备的基本流程和工作原理。 2. 掌握测定干燥速度曲线的方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速 率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 二、基本原理 1.干燥速率:单位干燥面积(提供湿分汽化的面积)、单位时间内所除去的湿分质量。 2.干燥速率的测定方法:利用床层的压降来测定干燥过程的失水量。需要用到的公式有: 物料中瞬间含水率X i=(△p-△p e)/△p e 式中:△p-时刻τ时床层的压差; 计算出每一时刻的瞬间含水率X i,然后将X i对干燥时间iτ作图,即为干燥曲线。 3.干燥过程分析: (1)物料预热阶段 (2)恒速干燥阶段 (3)降速干燥阶段。 非常潮湿的物料因其表面有液态水存在,当它置于恒定干燥条件下,则其温度近似等于热风的湿球温度tw ,到达此温度前的阶段称为

(1)阶段。在随后的第二阶段中,由于表面存有液态水,物料温度约等于空气的湿球温度tw,传入的热量只用来蒸发物料表面水分,在第(2)阶段中含水率X随时间成比例减少,因此其干燥速率不变,亦即为恒速干燥阶段。在第(3)阶段中,物料表面已无液态水存在,亦即若水分由物料内部的扩散慢于物料表面的蒸发,则物料表面将变干,其温度开始上升,传入的热量因此而减少,且传入的热量部分消耗于加热物料,因此干燥速率很快降低,最后达到平衡含水率而终止。(2)和(3)交点处的含水率称为临界含水率用X0表示。对于第(2)(3)阶段很长的物料,第(1)阶段可忽略,温度低时,或根据物料特性亦可无第二阶段。 三、实验装置与流程 1.主要设备及仪器 (1)鼓风机:BYF7122,370W; (2)电加热器:额定功率2.0KW; (3)干燥室:Φ100mm×750mm; (4)干燥物料:耐水硅胶; (5)床层压差:Sp0014型压差传感器,或U形压差计。 2.实验装置

浙江大学新食品工程原理习题与答案

浙江大学食工原理复习题及答案 一、填空题: 1. 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm 测得其中的质量流量为 15.7kg.s -1,其体积 流量为 _________. 平均流速为 *** 答案 0.0157m 3 .s -1 2.0m.s -1 2. 流体在圆形管道中作层流流动 , 如果只将流速增加一倍 , 则阻力损失为原来的 如果只将管径增加一倍 , 流速不变 , 则阻力损失为原来的 _______ 倍。 *** 答案 *** 2 ; 1/4 3. 离心泵的流量常用 *** 答案 *** 出口阀 4. (3分) 题号 2005 第 2章 知识点 100 某输水的水泵系统 , 经管路计算得 , 需泵提供的压头为 则泵的有效功率为 . *** 答案 *** 4905w 5. 用饱和水蒸汽加热空气时, 换热管的壁温接近 _______ 近 _____________ 的对流传热系数。 调节。 答案 *** 饱和水蒸汽; 空气 6. 实 现 传 热 过 程 的 设 备 主 要 有 如 下 三 种 类 型 倍; 难度 容易 He=25m 水柱,输水量为 20kg.s -1, 的温度, 而传热系数K 值接 *** 答案 *** 间壁式 蓄热式 直接混合式 7. 中央循环管式蒸发器又称 ___________________ 。由于中央循环管的截面积 单位容积的溶液所占有的传热面积比其它加热管内溶液占有的 _____________ 在中央循环管和加热管内受热不同而引起密度差异,形成溶液的 ___________ ___。使其内 ,因此,溶液 ___循 答案 *** 标准式 , 较大 , 要小 , 自然 圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm 测得中的体积流量为 0.022m 【s -1,质量流量 ______ , 平均流速为 答案 *** -1 8. 为_ -1 22kg.s -1 ; 2.8m.s 9. 球形粒子在介质中自由沉降时, 匀速沉降的条件是 阻力系数 = ___________ . *** 答案 *** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 10. 某大型化工容器的外层包上隔热层 ,以减少热损失,若容器外表温度为 500 C ,而环境 温度为20C ,采用某隔热材料,其厚度为240mm,入=0.57w.m -1 .K -1,此时单位面积的热损失为 __。(注: 大型容器可视为平壁 ) 答案 *** 。滞流沉降时, 其

食品工程原理(下)期末试卷(B) 2006.6

江 南 大 学 考 试 卷 专 用 纸 《食品工程原理》(2)期末试卷(B ) 2006.6 (食品学院03级用) 使用专业、班级 学号 姓名 题 数 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、概念题 〖共计30分〗; (填空题每空1分,判断、选择题每小题各1分) 1 在填料塔吸收系数测定的实验中,本实验室所使用的填料有__拉西______环和___鲍尔_____环两种。 2 根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为( C )。 (A)两相界面存在的阻力; (B)气液两相主体中的扩散的阻力; (C)气液两相滞流层中分子扩散的阻力; 3 气体的溶解度随________的升高而减少,随 ___________的升高而增大。 4 精馏过程是利用 多次部分气化_______________和____多次部分冷凝____________的原理而进行的。 5 精馏塔设计时采用的参数(F ,x F ,,q, D ,x D ,R 均为定值),若降低塔顶回流液的温度,则塔内实际下降液体量__增大______,塔内实际上升蒸汽 量________。(增大,减少,不变,不确定) 6 二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化。( ) (A)平衡线; (B)操作线与q 线; (C)平衡线 本题得分 8. 判断题(对打√,错打×) ①干燥操作能耗大,但要从湿固体物料中除去湿份(水份),只能采用干燥 操作。( ) ②干燥过程中,湿物料表面并不总是保持为操作条件下空气的湿球温度。 ( ) 9. 干燥过程是________________和________________相结合的过程。 10 料液在高于沸点下进料时,其加热蒸气消耗量比沸点进料时的蒸汽消耗 量___少______, 因为此时料液进入蒸发器后有____闪蒸__________现象产生。 11多效蒸发的原理是利用减压的方 法使后一效的蒸汽压力和溶液的沸点较前一效的低,以使前一效引出的_____________作后一效的 ____________,从而实现____________再利用。 12萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于 (A)溶解度曲线之上方区; (B)溶解度曲线上; (C)溶解度曲线之下方区; (D)座标线上。 13萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合液的。 (A)挥发度 (B)离散度 (C)溶解度 (D)密度。 14判断题(对打√,错打×) 从A 和B 组分完全互溶的溶液中,用溶剂S 萃取其中A 组分,如果 出现以下情况将不能进行萃取分离: (A) S 和B 完全不互溶,S 和A 完全互溶。 ( )

食品工程原理重点70750

食品工程原理复习 第一章流体力学基础 1.单元操作与三传理论的概念及关系。 不同食品的生产过程应用各种物理加工过程,根据他们的操作原理,可以归结为数个应用广泛的基本操作过程,如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥等。这些基本的物理过程称为单元操作 动量传递:流体流动时,其内部发生动量传递,故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作,均可用动量传递的理论去研究。 热量传递: 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡是遵循传热基本规律的单元操作,均可用热量传递的理论去研究。 质量传递: 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作,均可用质量传递的理论去研究。 单元操作与三传的关系 “三传理论”是单元操作的理论基础,单元操作是“三传理论” 1

2 的具体应用。 同时,“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实 践基础 2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ,服从此定律的流体称为牛顿流体。 μ比例系数,其值随流体的不同而异,流体的黏性愈大,其 值愈大。所以称为粘滞系数或动力粘度,简称为粘度 3.理想流体的概念及意义。 理想流体的粘度为零,不存在内摩擦力。理想流体的假设, 为工程研究带来方便。 4.热力体系:指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。 边界可以是真实的,也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称 为外界。 5.稳定流动:各截面上流体的有关参数(如流速、物性、压 强)仅随位置而变化,不随时间而变。 6.流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的 截面流向总能量小的截面。 7.1kg 理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时,其柏努

食品工程原理课程设计——蒸发器的设计

食品工程原理 课程设计说明书 任务名称:蒸发器的设计 设计人: 指导教师: 班级组别: 设计时间: 成绩:

目录 1、设计说明书 (2) 2、设计方案的确定 (3) 3、方案说明 (4) 4、物料衡算 (5) 5、热量衡算 (5) 6、工艺尺寸计算 (9) 7、附属设备尺寸计算 (15) 8、主要技术参数 (17) 9、计算结果汇总 (17) 10、设备流程及装备图 (18) 11、参考文献 (21)

设计说明书 一、题目: 蒸发器的设计 设计蒸发量为4吨/小时的双效真空浓缩装置,用于浓缩番茄酱的生产。已知进料浓度为%,成品浓度为28%,第一效真空度为600mmHg,第二效真空度为700mmHg。加热蒸汽的压力为0.15 MPa 二、原始数据: 1、原料:浓度为%的番茄酱 2、产品:浓度为28%的番茄酱 3、生产能力:蒸发量四吨每小时,一天工作10个小时 4、热源:加热蒸汽为饱和水蒸汽,压力 5、压力条件:第一效为600 mmHg的真空度,第二效为700 mmHg的真空度 三、设计要求内容: 1、浓缩方案的确定:蒸发器的型式、蒸发操作流程、蒸发器的效数等。 2、蒸发工艺的计算:进料量、蒸发水量、蒸发消耗量、温差损失、传热量、 传热面积等。 3、蒸发器结构的计算:加热室尺寸、加热管尺寸及排列、蒸发室尺寸、接管尺 寸等。 4、附属设备的计算:冷凝器、真空系统的选用 5、流程图及装配图绘制

四.设计要求 1、设计说明书一份; 2、设计结果一览表;蒸发器主要结构尺寸和计算结果及设备选型情况等; 3、蒸发器流程图和装配图 设计方案的确定 1.蒸发器的确定:选用外加热式蒸发器,它的特点是加热室与分离室分开,便 于清洗和更换。这种结构有利于降低蒸发器的总高度,所以可以采用较长的加热管。并且,因循环管不受热而增大了溶液的循环速度,可达1.5m/s。 2.蒸发器的效数:双效真空蒸发。真空操作的压力小,故在蒸发器内物料的沸 点就低,对于番茄这种热敏性较高的物料,采用真空蒸发降低沸点是有必要的。采用多效蒸发是减少加热蒸汽耗用量,提高热能经济性的有效措施。然而也不能无限地增加效数。理由如下:(1)效数越多,节省地加热蒸汽量就越少。由单效改为双效时,加热蒸汽用量可减少50%,但由四效改为五效只能节省10%,热能经济性提高不大。(2)效数越多,温度差损失越大,分配到各效的有效温度差就越小。为了维持料液在溶液沸腾阶段,每效的有效温度差不能小于5--7摄氏度。这样也限制了效数的增加。(3)热敏性溶液的蒸发,一般不超过三效。 3.加热方式:直接饱和蒸汽加热,压力。 4.操作压力:Ⅰ效为600 mmHg真空度,Ⅱ效为700 mmHg真空度。

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