食品工程原理第一章习题测验
食品工程原理第二版(李云飞著)第一章 习题祥解
【1-1】解：设椰子油密度为940 kg/m 3，忽略流动损失外，由式（1－30a ）得2222222111u p gZ u p gZ ++=++ρρ 因为，上式简化为，21z z =由连续性方程可知2114d Qu π=2224d Qu π=323110113.0 10314.0−−×=×=Q u Q u()3610158.010142.10314.789408002−×=×−××=Q m 3/s 【1-2】解：由雷诺数表达式可知μρu d R e =s m A Q u /49.3027.0410223=××==−π431058.41012.2103049.3027.0Re ×=×××=− 由判别式可知为紊流。
【1-3】解：首先判别该流动状态9.101.04105.124=××==−πA Q u44610409409.101.03=×××==−μρdu R e可知该流动为层流，其流动损失系数为1435.04466464===e R λ由不可压缩实际流体流动方程2121 u u Z Z ==，3.69929.101.0271435.0222=××=⋅⋅=u d L p λρΔ 压力降为Pa 106579403.6993×=×=p Δ【1-4】解：首先判断该流体流动状态，已知管道内径为33mm ，431065.1101210006033.0×=×××==−μρdu R e可知流动状态为紊流，由布拉休斯公式（1-59）()028.01065.13164.03164.025.0425.0=×==e R λ152726033.0100028.0222=××=⋅⋅=u d L p λρΔ 因摩擦引起的压力降为Pa 1015273×=p Δ【1-5】解：设管径减至原有的1/2后，流体流动状态仍然保持层流。
《食品工程原理》习题答案
《食品工程原理》复习题答案第一部分 动量传递（流动、输送、非均相物系）一.名词解释1.过程速率：是指单位时间内所传递的物质的量或能量。
2.雷诺准数：雷诺将u 、d 、μ、ρ组合成一个复合数群。
Re 值的大小可以用来判断流动类型。
3.扬程（压头）：是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。
4.分离因数:同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。
二.填空题1.理想流体是指 的流体。
（黏度为零）2.对于任何一种流体，其密度是 和 的函数。
（压力，温度）3.某设备的真空表读数为200mmHg ，则它的绝对压强为 mmHg 。
当地大气压强为101.33×103 Pa 。
（560mmHg ）4.在静止的同—种连续流体的内部，各截面上 与 之和为常数。
（位能，静压能）5.转子流量计读取方便，精确，流体阻力 ，不易发生故障；需 安装。
（小，垂直）6.米糠油在管中作流动，若流量不变,管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的______倍。
（2）7.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的 倍。
（1/2）8.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变, 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
（1/16）9.实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能 守恒，因实际流体流动时有 。
（不，摩擦阻力）10.任何的过程速率均与该过程的推动力成 比，而与其阻力成 比。
（正，反）11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为 。
（逆止阀）12. 是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。
(滤网)13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为:高压流体泵壳通道逐渐扩大的的离心力机械旋转所造成的气压流体被甩出后常压流体)()((低速流体、高速流体)14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M 的交点。
（管路，泵或H-q v ）15.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。
食品工程原理 流体流动与输送
食品工程原理练习题第一章流体流动与输送一、填空题1.牛顿粘性定律的表达式为τ=μdu/dy 。
2.某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是___抛物线____型曲线，其管中心最大流速为平均流速的___2____倍，摩擦系数λ与Re的关系为____ λ＝64/Re _______。
3.流体在管路中作连续稳定流动时，任意两截面流速与管径的关系为U1/ U 2=d22/d12，所以，流速随着管径的减小而增大。
4.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是____流体具有粘性_________5.苯（密度为880kg.m-3，粘度为0.65厘泊）流经内径20mm的圆形直管时，其平均流速为0.06m/s，其雷诺准数为__1625____，流动形态为___层流_，摩擦系数为___0.039________。
6.某石油化工厂用φ108×4mm的钢管每小时输送原油38吨，油的密度为900kg/.m3，粘度为0.072 Pa.s ，此时Re为__1867__ ，流型为_层流_______。
7.流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的__1/16______。
8.液体在园管内作稳定连续滞流流动时，其摩擦阻力损失与管内径的__2____次方成反比。
9.液体在园管内作稳定连续流动时，当Re≤_2000____时为滞流流动，其λ=_64/Re_____;当Re≥__4000___时为湍流流动。
10.P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位____重量____流体所具有的静压能，称为__静压头________。
11.流体在园管内流动时，由于流体具有粘性，使得_____管壁______处速度为零，管的____中心____处速度最大。
12.测量流体的流量一般可采用__孔板；文丘里；转子，____等流量计。
测量管内流体点速度，则用__皮托管_____。
13.离心泵主要性能参数为扬程、流程、功率、效率。
食品工程原理测试题
第一章题库一、填空题1. 温度上升，液体的密度下降。
2. 牛顿流体是牵引流。
（非牛顿重力流）3. 泵的允许安装高度是泵的吸入口轴线至吸液贮槽液面的最大垂直距离。
4. 泵的工作点变化时，流体的输送量变化。
5. 理想流体的黏度为零。
6. 如果某种流体的黏度等于零，则此流体称为理想流体。
7.局部阻力的计算方法有"阻力系数法","当量长度法" 。
二、选择题1. 流体的流动型态有（B）A. 一种B.两种C.三种D.四种2. 在常压下，温度升高时，气体的黏度（A）A.上升B.下降C.先上升后下降D.无法确定3. 柏努利方程的本质是（A）A.总能量守恒B.总动量守恒C.总动能守恒D.总位能守恒4. 如果某流体的黏度等于零，则为（D）A.流体静止B.牛顿流体C.非牛顿流体D.理想流体5. 流体在管内的Re = 1900,则流型为（A）（大于等于4000是湍流小于等于2000是层流）A.层流B. 过渡流C.湍流D.爬流6. 在常压下，温度升高时，液体的黏度（A）A.上升B. 下降C.先上升后下降D.无法确定7. 连续性方程的本质是（B）A.总能量守恒B.总质量守恒C.总动能守恒D.总位能守恒8. 如果某流体的黏度等于零，则为（D）A.流体静止B.牛顿流体C.非牛顿流体D.理想流体9. 层流与湍流的本质区别是（ D ）。
A. 流速不同B. 流通截面积不同C．雷诺数不同 D. 层流无径向运动，湍流有径向运动10. 有两种关于黏度的说法：无论是静止的流体还是流动的流体都具有黏性；黏性只有在流体流动时才会表现出来。
正确的结论是（A）。
A.这两种说法都对B.这两种说法都不对C.第一种说法对，第二种说法不对D.第二种说法对，第一种说法不对11. 流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用（A）流量计测量。
A .皮托管 B. 孔板流量计 C. 文丘里流量计 D.转子流量计12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是(A )A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关D.无法确定三、多选题1.水在一段光滑水平圆管中做稳定层流流动，若管道内径不变，流量加倍，则压降是原来的（BCD）。
食品工程学原理课后习题
第一章1. 蒸气加热器的蒸汽压力表上的读数为81.9kPa，当地当时气压计上读数为98.1 kPa，试求蒸汽的饱和温度。
2. 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?3. 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。
4. 某精馏塔的回流装置中，由塔顶蒸出的蒸汽经冷凝器冷凝，部分冷凝液将流回塔内。
已知冷凝器绝对压力p1=104kPa，塔顶绝对压力p2=108kPa,冷凝液密度为810kg/m3。
为使冷凝器中的液体能顺利流回塔内，问冷凝器液面距回流液入塔管垂直距离h应为多少？5. 浓度为60%的糖液（黏度60mPa•s,密度1280kg/m3）,从加压容器经内径6mm 的短管接流出。
问当液面高于流出口1.8m时，糖液流出的体积流量是多少？假定无摩擦损失，液面上的压力为70.1kPa(表压)，出口为大气压。
6. 牛奶以 2.25L/s的流量经内径等于27mm的不锈钢管。
牛奶的黏度为2.12mPa•s,密度为1030 kg/m3试问流动为层流或湍流？7. 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？8. 某种油料在内径15mm的水平管内做层流流动，流速为1.3m/s。
从管道相距3m的两截面间测得压力降为7kPa,求油的黏度。
9. 稀奶油密度为1005 kg/m3,黏度为12 mPa•s。
若稀奶油以流速2.5m/s流经长80m,规格为Φ38mm×2.5mm的光滑不锈钢管，求直管阻力。
10. 用泵将密度为1081 kg/m3、黏度为1.9 mPa•s的蔗糖溶液从开口贮槽送至高位，流量为1.2L/s。
《食品工程原理》习题答案
《食品工程原理》复习题答案第一部分 动量传递（流动、输送、非均相物系）一.名词解释1.过程速率：是指单位时间内所传递的物质的量或能量。
2.雷诺准数：雷诺将u 、d 、μ、ρ组合成一个复合数群。
Re 值的大小可以用来判断流动类型。
3.扬程（压头）：是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。
4.分离因数:同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。
二.填空题1.理想流体是指 的流体。
（黏度为零）2.对于任何一种流体，其密度是 和 的函数。
（压力，温度）3.某设备的真空表读数为200mmHg ，则它的绝对压强为 mmHg 。
当地大气压强为101.33×103Pa 。
（560mmHg ） 4.在静止的同—种连续流体的内部，各截面上 与 之和为常数。
（位能，静压能） 5.转子流量计读取方便，精确，流体阻力 ，不易发生故障；需 安装。
（小，垂直）6.米糠油在管中作流动，若流量不变,管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的______倍。
（2）7.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管径、管长不变，油温升高，粘度为原来的1/2 ，则摩擦阻力损失为原来的 倍。
（1/2）8.米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变, 管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
（1/16）9.实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能 守恒，因实际流体流动时有 。
（不，摩擦阻力）10.任何的过程速率均与该过程的推动力成 比，而与其阻力成 比。
（正，反） 11.在离心泵吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为 。
（逆止阀）12. 是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。
(滤网) 13.离心泵工作时流体流速与压力的变化为:高压流体泵壳通道逐渐扩大的的离心力机械旋转所造成的气压流体被甩出后常压流体)()((低速流体、高速流体)14.泵的稳定工作点应是 特性曲线与 特性曲线式M 的交点。
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 。
食品工程原理(赵思明编)思考题与习题参考答案
思考题与习题参考答案绪论一、填空1、经济核算2、物料衡算、经济核算、能量核算、物系的平衡关系、传递速率3、液体输送、离心沉降、混合、热交换、蒸发、喷雾干燥二、简答1、在食品工程原理中，将这些用于食品生产工艺过程所共有的基本物理操作过程成为单元操作。
例如，奶粉的加工从原料乳的验收开始，需要经过预热杀菌、调配、真空浓缩、过滤、喷雾干燥等过程；再如，酱油的加工，也包含大豆的浸泡、加热、杀菌、过滤等工序，这两种产品的原料、产品形式、加工工艺都有较大的不同，但却包含了流体的输送、物质的分离、加热等相同的物理操作过程。
2、“三传理论”即动量传递、热量传递和质量传递。
（1）动量传递理论。
随着对单元操作的不断深入研究，人们认识到流体流动是一种动量传递现象，也就是流体在流动过程中，其内部发生动量传递。
所以凡是遵循流体流动基本规律的单元操作都可以用动量传递理论去研究。
（2）热量传递理论。
物体在加热或者冷却的过程中都伴随着热量的传递。
凡是遵循传热基本规律的单元操作都可以用热量传递的理论去研究。
（3）质量传递理论。
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都可以用质量传递的理论去研究。
例如，啤酒的灭菌（热量传递），麦芽的制备（动量传递，热量传递，质量传递）等。
三传理论是单元操作的理论基础，单元操作是三传理论具体应用。
3、单元操作中常用的基本概念有物料衡算、能量衡算、物系的平衡关系、传递速率和经济核算。
物料衡算遵循质量守恒定律，是指对于一个生产加工过程，输入的物料总量必定等于输出的物料总质量与积累物料质量之和。
能量衡算的依据是能量守恒定律，进入过程的热量等于离开的热量和热量损失之和。
平衡状态是自然界中广泛存在的现象。
平衡关系可用来判断过程能否进行，以及进行的方向和能达到的限度。
过程的传递速率是决定化工设备的重要因素，传递速率增大时，设备尺寸可以减小。
为生产定量的某种产品所需要的设备，根据设备的型式和材料的不同，可以有若干设计方案。
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第一章 流体力这基础
1． 解：已知d 1 ＝ 0.０２ｍ，d 2 ＝ 0.01２,Δｐ = ８00P ａ，ρ = 940kg ／m ３
列出伯努利方程
根据题意：z 1 = ｚ2，Δp = p 1 – p 2,由此得: 2
-2122u u p =∆ρ (1）
再与连续性方程联立
解得：u ２ = １.3９8 m/s,由此求得:
)/(1058.134s m Q -⨯=
2.解:已知s m Q /10233-⨯=,d = ０.02７m,s Pa ⋅⨯=-310
12.2μ,ρ = 10３0kg/m 3。
根据流量求出流速 s m u /49.3=
441011058.4Re ⨯>⨯=
∴ 此管内流动为紊流。
3.解:已知:s m Q /10
5.134-⨯=,d = ０.0１m,s Pa ⋅⨯=-31040μ,ρ = 94０kg/ｍ3，l = 2７m 。
列出伯努利方程：
∑+++=++f L u p z u p z 2g 2g 2222211
1ρρ 根据已知条件得:z １ = z 2，ｕ1 = u 2。
由此得：
∑=∆f L p
ρ
根据流量求出流速，再判断流动状态
∴ 此管内流动为层流。
计算1426.0=λ
根据范宁公式:∑⋅=2
2
u d l L f λ计算kg J L f /23.702=∑ 由此得: ∑=⨯=∆kPa L p f 6600ρ
４. 解:已知:u = 6 m/s,d = 0．0３３ｍ，ｌ = 1０0m 。
s Pa ⋅⨯=-310
12μ，ρ = １
000k ｇ/m ３
∑+++=++f L u p z u p z 2g 2g 2222211
1ρρ 根据已知条件得：z 1 = z ２,u 1 = u 2。
由此得：
∑=∆f L p
ρ
判断流动状态
∴ 此管内流动为紊流。
管内壁为水力光滑管,所以可认为粗糙度Δ = 0。
查摩擦因数图,求得:λ ＝ 0.027。
代入范宁公式,得: kg J L f /73.1472=∑
由此得: ∑=⨯=⨯=
∆kPa L p f 73.1472100073.1472ρ
５. 解：根据范宁公式： ∑⋅=22u d l L f λ
已知液体作层流流动，∴ Re 64=λ，d d 2
1=' 计算流速和Re 变化的倍数
∑∑='f f L L 16
6． 解:根据范宁公式:
∑⋅=22u d l L f λ 已知：Q Q 2=',得:
u d
Q d Q u 24
2422=='='ππ Re 22e R =⨯⨯='
='μ
ρμρu d u d 已知流体处于紊流区,圆管为光滑管，根据布拉休斯公式，可得:
841.0Re)
2(3164.0)e (R 3164.025.025.0=='=λ ()∑∑=⨯⨯='⋅'='f f L u d l u d l L 36.322841.022
2λλ。