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/m 3)

【2】用离心泵将密度为1200kg/m 3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 =10 J/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30m 3。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/(m 2·℃),冷却水在管内流过, α1=1000W/(m 2·℃)。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

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0.12浓缩到0.28,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0.10浓缩到0.45/进料温度为51.7℃,进料液流量为2500kg/h.蒸发温度为54.4℃,溶液的沸点升高为2.32K,比热容为2.68 kJ/(kg ·K)。加热蒸汽温度为121℃.蒸发器的传热系数为2.84kW/(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33.5kJ/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11.52MJ/h 。每小时处理280kg 湿物料,湿物料干基含水量为0.15,进料温度15℃,干物料产品干基含水量为0.01,出料温度40℃,绝干物料比热容1.16kJ/(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0.20干燥到0.05,每小时处理湿物料900kg 。干燥介质原为20℃、相对湿度0.60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0.80。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143.4℃,离开预热器的温度为138.8℃。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-17.8 ℃,混凝土外壁面温度为29.4 ℃。松木、软木和混凝土的平均热导率分别为0.151,0.0433,0.762 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=0.128m,T 3= -15.9℃)

【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=1.64,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1.25 kg/s 的液体[比热容为1.9 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×2.5 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0.9454kg/s,S=13.8m 2)

【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’=1.86m)

【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3.90kJ/(kg.K ),温度为80℃,加热蒸汽表压105

Pa ,出料温度为60℃,蒸发器传热系数为1 160W/(m 2.K),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=9.9m 2)

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

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)

第七章食品工程原理习题

第七章吸收与蒸馏复习题 一、名词解释 1 吸收 2 对流传质 3 扩散系数 4 气-液相平衡 5 最小回流比 6 全塔效率 7泡点回流 8 蒸馏 9 精馏 10 相对挥发度 11 回流比 二、填空 1 若溶质在气相中的分压大于其( ),就会发生( )过程。 2 某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气-液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用()常数表示,而操作线的斜率可用()表示。 3 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增加时,亨利系数(),相平衡常数m(),溶解度系数H()。(增加、减少、不变)。 4 由于吸收过程气相中的溶质分压总()液相中溶质的平衡分压,

所以吸收操作线总是在平衡线的()。增加吸收剂用量,操作线的斜率(),则操作线向()平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-ye)()。 5 在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将(),操作线将()平衡线。 6 用Δp为推动力的气膜传质速率方程有两种,以传质分系数表达的传质速率方程为(),以总传质系数表达的传质速率方程为()。7在精馏操作中,加料板以上的管段称为( ),加料板以下的管段称为( ) 8( )进料时精馏段汽相摩尔流量与提溜段相等。 9精馏操作中塔板上汽液接触状态主要有( )、( )和( )。其中以( )接触的传质阻力最小。 10精馏装置主要包括( ),( )和( )。 11工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的( )倍。 12按蒸馏操作方法不同,蒸馏可分为( )、( )、和( )三大类。 三、选择 1 采用填料塔进行气体吸收,当操作线和平衡线相交(或相切)时,( )。 A. 塔底吸收液浓度最高; B. 吸收剂用量最少; C. 吸收速率最高 2 若气相溶质分压大于其液相平衡分压,就会发生( )过程。 A. 吸收; B. 解吸; C. 平衡 3 总压不太高时,一定温度下气、液两相的平衡关系服从( )。

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。

食品工程原理习题

第一章 流体力学 【1-1】 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。 【1-2】 牛奶以2×10- 3m 3/s 的流量流过内径等于27mm 的不锈钢管,牛奶的粘度为2.12×10-3Pa.s ,密度为1030kg/m 3,试确定管内流动是层流还是紊流。 【1-3】 用泵输送大豆油,流量为1.5×10-4m 3/s ,管道内径为10mm ,已知大豆油的粘度为 40×10- 3Pa.s ,密度为940kg/m 3。试求从管道一端至相距27m 的另一端之间的压力降。 【1-4】试求稀奶油以6m/s 的速度流过管道时,因摩擦而引起的压力降。管道直径 mm ,长100m ,为水力光滑的不锈钢管。已知稀奶油的密度为1000kg/m 5238.×φ3,粘度为12×10- 3Pa.s 。 【1-7】某离心泵安装在高于井内水面 5.5m 的地面上,吸水量为40m 3/h 。吸水管尺寸为 mm ,包括管路入口阻力的吸水管路上的总能量损失为4.5J/kg 。试求泵入口处的真空度。(当地大气压为1.0133×104114×φ5Pa ) 【1-8】用离心泵将密度为1200kg/m 3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 J/kg 、压出管路的∑=10s ,f L ∑=30D ,f L J/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30m 3。若离心泵效率为0.65, 求泵的轴功率。 【1-9】每小时将10m 3常温的水用泵从开口贮槽送至开口高位槽。管路直径为mm , 全系统直管长度为100m ,其上装有一个全开闸阀、一个全开截止阀、三个标准弯头、两个阻力可以不计的活接头。两槽液面恒定,其间垂直距离为20m 。取管壁粗糙度为0.25mm 、水的密度为1000kg/m 357×φ3、粘度为1×10-3Pa.s 。试求泵的效率为70%时的轴功率。 【1-10】用泵将开口贮槽内密度为1060kg/m 3、粘度为1.1×10- 3Pa.s 的溶液在稳定流动状态下送到蒸发器内,蒸发空间真空表读数为40kPa 。溶液输送量为18m 3/h 。进蒸发器水平管中心线高于贮槽液面20m ,管路直径357×φmm ,不包括管路进、出口的能量损失,直管和管件当量长度之和为50m 。取管壁粗糙度为0.02mm 。试求泵的轴功率(泵的效率为65%)。 【1-14】拟用一台3B57型离心泵以60m 3/h 的流量输送常温的清水,已查得在此流量下的允 许吸上真空H s =5.6m ,已知吸入管内径为75mm ,吸入管段的压头损失估计为0.5m 。

专升本 食品工程原理试卷

《食品工程原理》专升本试题 一.名词解释(每小题2分,共10分) 1.过程速率: 4.分离因数: 3.热通量: 4.错流: 5. 超临界流体: 二. 填空题(每空1分,共10分) 1. 对于任何一种流体,其密度是和的函数。 2. 在静止的同—种连续流体的内部,各截面上与之和为常数。 3. 牛顿冷却定律的表达式为_________,对流传热系数α的单位是_______。 4. 总传热系数K值有三个来源:、和计算。 5. 5. 密度、和是超临界流体的三个基本性质。 三.选择题(每小题1分,共30分) 1. 湍流的特征有( )。 A.流体分子作布朗运动中 B.流体质点运动毫无规则,且不断加速 C.流体质点在向前运动中,同时有随机方向的脉动 D.流体分子作直线运动 2. 微差压计要求指示液的密度差( )。 A. 大 B. 中等 C. 小 D. 越大越好 3. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度 减小后,其水流量、摩擦系数、管道总阻力损失将分别处于()。 A. 增大、减小、不变 B. 减小、增大、增大 C. 增大、减小、减小 D. 减小、增大、不变 4. 水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温度升高时,Re 值将()。 A.变大 B.变小 C.不变 D.不确定 5. 层流与湍流的本质区别是()。 A.湍流流速大于层流流速 B.流动阻力大的为湍流,流动阻力小的为层流 C.层流的雷诺数小于湍流的雷诺数 D.层流无径向脉动,而湍流有径向脉动

6. 在流体阻力实验中,以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用 于()在直管中的流动。 A.牛顿型流体 B.非牛顿型流体 C.酒精 D.空气 7. 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 8. .离心泵铭牌上标明的扬程是指()。 A. 功率最大时的扬程 B. 效率最高时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 最大流量时的扬程 9. 喷射泵是利用流体流动时()的相互转换来吸送流体。 A. 动能和静压能 B. 动能和位能 C. 静压能和位能 10. 在法定计量单位制种,粘度的单位()。 A. cP B. P C. g/(cm·s) D. Pa·s 11. 泵安装地点的海拔越高,其()。 A. 大气压力就越高,允许吸上真空高度就越高 B. 大气压力就越高,允许吸上真空高度就越小 C. 大气压力就越低,允许吸上真空高度就越小 D. 大气压力就越低,允许吸上真空高度就越大 12. 以下表达式中正确的是()。 A.过滤速率与过滤面积A成正比 B.过滤速率与过滤面积平方A2成正比 C.过滤速率与所得滤液体积V成正比 D.过滤速率与虚拟滤液体积V e 成反比 13. 沉降速度在斯托克斯区即层流区,说明()。 A.粘性阻力、形体阻力都起作用 B.粘性阻力、形体阻力都不起作用 C.粘性阻力起主要作用 D.形体阻力起主要作用 14.热量传递的基本方式是()。 A.恒温传热和稳态变温传热; B.导热给热和热交换; C.气化、冷凝与冷却; D.传导传热、对流传热与辐射传热 15.穿过三层平壁的稳定导热过程,各层界面间接触均匀,第一层两侧温度120℃和 80℃,第三层外表面温度为40℃,则第一层热阻R 1和第二、三层热阻R 2 、R 3 的大小为()。 A. R 1>(R 2 +R 3 ) B. R 1 <(R 2 +R 3 ) C. R 1 =(R 2 +R 3 ) D. 无法比较

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:

食品工程原理考题(东方14本B)

食品工程原理考题(东方14本B)

湖南农业大学东方科技学院课程考核试卷课程名称(全称):食品工程原理课程代码:D20332B2 考核时间:2016年 7 月日试卷号: B 考核对象:2014级食品科学与工程 一、名词解释(本大题有5小题,每小题2分, 共计10分) 1、粘性液体在外力作用下流动(或有流动趋势)时,分子间的内聚力要阻止分子之间的相对运动而产生一种内摩擦力 2.粉碎利用机械方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的过程 3.超临界流体萃取使溶剂与物料充分接触,将物料中的组分溶出并与物料分离的过程。或利用混合物各组分对某溶剂具有不同的溶解度,从而使混合物各 组分得到分离与提纯的操作过程 4.浓差极化一种边界层现象,它由被膜阻留的溶质积聚在膜表面而引起。在膜分离过程中,溶剂和溶质都向膜表面转移 5.低共熔点在某一温度下两个固体组分可同时熔化,且这个温度通常低于每一纯组分的温度,该温度叫低共熔温度 共6页,第1页

二、单选题(本大题有20小题,每小题1分,共计20分) 1. 当温度为0.01℃,压力为( B )Pa时,纯水处于固、液、气三相平衡。 A. 610 B. 650 C. 700 D. 750 2. 描述流体流动型态的准数叫( B )。 A. 普兰特数 B. 雷诺数 C .毕渥准数 D. 努塞尔特准数 3. 物质发生相变时,所需增减热量用来改变分子间势能,这种热量叫( D )。 A. 显热 B. 动能 C. 位能 D. 潜热 4. 局部阻力的估算方法常用局部阻力系数法和当量( D )法计算。 A. 体积 B .面积 C. 内径 D. 长度 5. 流体的平均流速是( D )和管道面积的比值。 A. 最大流速 B. 体积流量 C. 质量流量 D. 平均流量 6. 流体在流动过程的阻力损失有沿程损失和( A )。 A. 直管损失 B. 短程损失 C. 局部损失 D. 长程损失 7. 将热溶液的压力降到低于溶液温度下的饱和压力,则部分水将在压力降低的瞬间沸腾汽化,这种技术叫( B )。 A. 节流 B. 闪蒸 C. 节压 D 闪冷 8. 流体呈层流型态时,其雷诺数( C )2000。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不确定 9.快速冻结的时间为( A )。 A. 3-20 min B. 30-100 min C. 120-1200 min D. 200-1000 min 10. 工业生产中,过滤有恒压过滤和( A )过滤两种操作方式。 A. 恒速 B. 非恒速 C. 恒温 D. 非恒温 共6页,第2页

《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。

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

(建筑工程设计)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) 设计方案的确定及说明 (4) 设计方案的计算及说明(包括校核) (5) 设计结果主要参数表 (10) 主要符号表 (11) 主体设备结构图 (11) 设计评价及问题讨论 (12) 参考文献 (12)

一食品工程原理课程设计任务书 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的制冷剂(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=学生学号最后2位数*100(kw); 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, 每班分别可取进口水温度: 17~20℃(1班)、21~24℃(2班)、 25~28℃(3班)、 13~16℃(4班)、9~12℃(5班)、5~8℃(6班); 4.传热面积安全系数5%~15%。 四.设计要求:1.对确定的工艺流程进行简要论述; 2.物料衡算,热量衡算; 3.确定管式冷凝器的主要结构尺寸; 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(包括校 核);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,管壳式冷凝器的结构图(3号图纸)、及花 板布置图(3号或者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。

食品工艺原理03280理论

课程名称:食品工艺原理课程代码:03280(理论) 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 《食品工艺原理》是高等教育自学考试的食品科学与工程专业(本科)的专业课程之一,也是相关专业的基础课程之一。通过本课程的学习,使学生掌握基本的食品加工保藏技术理论和原理,为进一步学习食品领域的专业课程或从事食品工业生产管理及相关领域的工作打下良好基础。 二、课程目标与基本要求 《食品工艺原理》是研究食品资源利用、原辅材料选择、保藏、加工、包装、贮藏、运输以及上述因素对食品质量、货架寿命、营养价值和安全性等方面的影响,是食品科学与工程和食品质量与安全专业方向的主要科类基础课。本课程主要传授食品质量概念、组成及特性,食品败坏的原因及影响因素,食品保质期的概念和测算,食品加工保藏的基本原理和方法及栅栏技术原理,罐藏基本原理、加热杀菌的理论和基本方法及新的杀菌技术,食品冷冻保藏的原理、食品的冻结规律、冻藏与解冻的理论与方法及冻结与解冻的新技术,食品干藏原理、干制机理及影响因素、食品干制方法及新技术和腌渍加工保藏技术原理和腌渍理论。 三、与本专业其他课程的关系 在本课程的助学或教学中应当尽可能采用解决实际问题的方法。学习本课程要求学生熟悉食品化学,食品微生物,食品工程原理等课程。 第二部分考核内容与考核目标 第一章绪论 一、学习目的与要求 了解食品工艺学的内容与任务,了解食品保藏的历史和发展,熟悉食品贮藏加工的目的和类型。二、考核知识点与考核目标 第一节引言(一般) 识记: 理解:商品食品的要求。 应用: 第二节食品工艺学的内容和任务(一般) 识记: 理解:食品工艺学的内容和任务。 应用: 第三节食品储藏加工的目的和类型(一般) 识记: 理解:食品储藏加工的目的和类型。 应用: 第四节食品保藏的历史和发展(一般) 识记: 理解:食品保藏的历史和发展过程。 应用: 第二章食品的腐败变质及其控制 一、学习目的与要求 掌握食品保藏的基本原理,熟悉控制食品质量变化的主要途径,了解引起食品腐败变质的生物学因

食品工程原理名词解释和简答题

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。

食品工程原理第五章单元测4

绪论思考题 1、什么是微生物? 2、微生物的一般特性是什么? 3、微生物学的发展史分为哪几个阶段? 4、微生物学的发展史上有哪几个代表人物? 5、 6、食品微生物学的定义是什么? 7、微生物在食品中的应用有哪几种方式? 8、食品微生物学的任务是什么? 第一章原核微生物的形态结构与功能思考题 1、什么是肽聚糖?了解细菌细胞壁肽聚糖结构有事么意义? 2、比较革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的细胞壁的成分和结构。 3、什么是革兰氏染色法?有什么意义? 4、革兰氏染色的原理是什么? 5、什么是是中间体? 6、什么是荚膜?化学成分是什么? 7、鞭毛和纤毛有何不同? 8、什么是芽孢?有何特性? 9、芽孢形成的条件是什么?有何实践意义? 10、什么是菌落?细菌菌落有何特点? 11、细菌的分类依据有哪些? 12、细菌的分类系统。 13、举例说明细菌中的名命名法则。 14、放线菌菌丝分哪几种? 第二章真核微生物的形态结构与功能思考题 1、真菌菌丝分哪几种? 2、真菌在食品中有何重要性? 3、真菌的细胞构造有哪些结构? 4、 5、真菌的繁殖方式有哪几种? 6、什么叫有性繁殖? 7、有性孢子有哪几种? 8、有性繁殖分为哪几个阶段? 9、真菌分为哪五个亚门? 10、霉菌有何特点? 11、霉菌的菌落特点是什么?

12、酵母菌的形态和菌类有何特征? 13、酵母菌在食品工业中有何应用? 第三章非细胞微生物的形态与结构思考题 1、什么是病毒? 2、病毒的一般特点是什么? 3、病毒的化学组成有哪些? 4、病毒复制的定义是什么?分哪几个阶段? 5、什么是噬菌体?对发酵工业有什么危害? 第四章微生物的培养与生长思考题 1、营养的概念。 2、微生物需要那些营养物质?在生命中主要功能是什么?各有哪些常用物质? 3、微生物有哪几种营养类型?各自的概念是什么? 4、微生物对营养吸收有哪几种方式? 5、微生物培养基有哪些类型?主要用途? 6、培养基的配制应遵循哪几个原则? 7、微生物的纯培养分离有哪几种方法? 8、微生物全数测定有哪几种方法?活菌测定方法有哪些? 9、微生物的生长曲线定义是什么?包括哪几个时期?各有什么特点?实际意义如何(有何应用价值)? 10、什么叫连续培养??有哪几种方法?内容是什么? 11、概念:防腐、消毒、灭菌、杀菌。 12、概念:加热空气灭菌、煮沸灭菌、间歇灭菌、巴氏消毒、高压蒸气灭菌。 13、紫外线对微生物有何作用?主要应用在哪些方面? 14、什么叫冷杀菌? 15、消毒剂有哪些? 第五章微生物的代谢思考题 1、微生物的氧化作用根据最终电子受体的性质可分为哪几个方面? 2、微生物的次生代谢产物主要有哪些? 3、微生物酶生成的调节方式有哪三种形式? 4、目前常用哪些方法来实现人类所需要的酶及代谢产物? 第六章微生物遗变异与育种思考题

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