食品工程原理复习题

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食工原理期末试题及答案

食工原理期末试题及答案

食工原理期末试题及答案食品工程原理期末试题及答案第一部分:选择题1. 以下哪种食品加工方式不属于热处理方法?a) 高温煮沸b) 蒸煮c) 冷冻d) 灭菌答案:c) 冷冻2. 下列哪种食品成分不属于主要的营养素?a) 碳水化合物b) 脂肪c) 蛋白质d) 纤维素答案:d) 纤维素3. 以下哪个参数不属于食品质量评价的重要指标?a) 感官评价b) 营养成分c) 细菌总数d) 色泽答案:c) 细菌总数4. 以下哪种食品加工方法不属于干燥方法?a) 风干b) 日晒c) 真空冷冻干燥d) 热风干燥答案:c) 真空冷冻干燥5. 食品中添加的抗氧化剂的作用是什么?a) 增加食品的保质期b) 增加食品的颜色c) 改善食品的口感d) 增加食品的营养价值答案:a) 增加食品的保质期第二部分:填空题1. 食品中的水分含量按照_________来表示。

答案:百分比2. 食品中的蛋白质由许多_________组成。

答案:氨基酸3. 食品加工中的低温杀菌方法通常采用_________处理。

答案:高压处理4. 食品中的脂肪可以被分解为_________和脂肪酸。

答案:甘油5. 食品加工中的防腐剂主要用于抑制_________的生长。

答案:微生物第三部分:简答题1. 请简要描述食品加工中热处理的原理及其重要性。

答案:热处理是食品加工中常用的一种方法,通过高温的作用,可以杀灭食品中的病原微生物和使食品腐败的微生物,延长食品的保质期。

热处理还可以使食品中的部分营养物质更易被人体吸收,提高食品的营养价值。

2. 请简要介绍食品质量评价中的感官评价指标。

答案:感官评价是通过人的感官器官对食品进行评判,主要包括对食品的外观、气味、口感等进行评价。

感官评价是食品质量评价中非常重要的一项指标,它直接反映了食品的风味和口感,是消费者选择食品的重要依据之一。

3. 请简要介绍食品干燥的原理及其应用领域。

答案:食品干燥是通过去除食品中的水分,将食品中的水分含量降低到一定水平,从而延长食品的保质期。

大学生食品工程原理考试题库及答案

大学生食品工程原理考试题库及答案

大学生食品工程原理考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 食品工程原理中,下列哪个过程属于传质过程?A. 热传导B. 对流传质C. 扩散D. 压缩答案:B2. 下列哪种食品加工方法属于物理加工方法?A. 真空冷冻干燥B. 超高压处理C. 酶法处理D. 高温杀菌答案:A3. 食品工程中,下列哪个单位表示黏度?A. Pa·sB. N/m²C. J/(kg·K)D. W/(m²·K)答案:A4. 下列哪种食品保藏方法属于化学保藏方法?A. 冷藏B. 真空包装C. 添加防腐剂D. 辐照处理答案:C5. 在食品加工过程中,下列哪种设备主要用于物料输送?A. 混合机B. 粉碎机C. 输送泵D. 压缩机答案:C6. 下列哪种食品加工过程属于热加工过程?A. 榨汁B. 真空冷冻干燥C. 高温杀菌D. 粉碎答案:C7. 下列哪个单位表示热导率?A. W/(m·K)B. W/(m²·K)C. J/(kg·K)D. N/m²答案:A8. 在食品加工过程中,下列哪种设备主要用于固液分离?A. 压滤机B. 粉碎机C. 混合机D. 真空泵答案:A9. 下列哪种食品加工方法属于生物加工方法?A. 酶法处理B. 高温杀菌C. 真空冷冻干燥D. 超高压处理答案:A10. 下列哪种食品保藏方法属于物理保藏方法?A. 添加防腐剂B. 辐照处理C. 冷藏D. 真空包装答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 食品工程原理中,传质过程包括______、______和______。

答案:分子扩散、对流传质、热传导2. 食品加工过程中,常用的热交换方式有______、______和______。

答案:传导、对流、辐射3. 食品保藏方法主要包括______、______、______和______。

答案:物理保藏、化学保藏、生物保藏、综合保藏4. 食品加工过程中,常用的物料输送设备有______、______和______。

食品工程原理复习资料

食品工程原理复习资料

一、单选题(共20题,40分)1、与作用的表面积成正比的力称为()。

(2.0)A、体积力B、表面力C、气体D、固体正确答案: B解析:2、助滤剂的作用是(2.0)A、降低滤液粘度,减少流动阻力B、形成疏松饼层,使滤液得以畅流C、帮助介质拦截固体颗粒D、使得滤饼密实并具有一定的刚性正确答案: B解析:3、将密度为1005kg/m3,粘度为12mPa·s的工业废水由常压贮罐泵送到高位贮罐内,升举高度为8m,高位贮罐内的表压为20kPa,输送管为φ45×2.5mm的光滑不锈钢管,测得流量为160L/min,求:直管阻力因数λ(2.0)A、 0.21B、 0.034C、 0.011D、 0.35正确答案: B解析:4、假设大气压为100kPa,真空罐真空度为60kPa,则真空罐绝对压力为?(2.0)A、 40kPaB、 160kPaC、 60kPaD、 100kPa正确答案: A解析:5、冷库由两层材料构成,外层是红砖,厚度250mm,导热系数λ=0.8W/m.K。

内层绝热材料为软木,厚度为200mm,λ=0.07W/m.K。

冷库内壁温度为-5℃,红砖外表面温度为25℃。

试计算此冷库损失的热流量q和两层材料的界面温度分别为(2.0)A、 9.47W/m2,22℃B、9.74W/m2,22℃C、 7.94 W/m2,22℃正确答案: A解析:6、影响沉降速度最主要的因素是A、颗粒直径B、分散介质黏度C、分散介质密度D、两相密度差正确答案: A解析:7、对流传热流量=系数×推动力,其中推动力是()。

(2.0)A、两流体的温度差B、流体温度和壁温度差C、同一流体的温度差D、两流体的速度差正确答案: B解析:8、热传导是介质内无宏观运动时的传热现象,其在固体、液体和气体中均可发生,但严格而言,只有在()中才是纯粹的热传导(2.0)A、液体B、气体C、固体D、以上都不是正确答案: C解析:9、被截留的固体颗粒层称为()(2.0)A、滤浆C、滤饼D、以上都不是正确答案: C解析:10、双膜理论认为吸收过程的阻力主要集中在()(2.0)A、两膜层中B、界面处C、液膜层中D、气膜层中正确答案: A解析:11、以下说法正确的是()(2.0)A、冷液进料q=1B、气液混合进料0<q<1C、过热蒸汽进料q=0D、饱和液体进料q<0正确答案: B解析:12、有“量纲”用一定的带幂符号式表示,如长度性质用“()”表示(2.0)A、 LB、 MC、 TD、 m正确答案: A解析:13、某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将哪种材料放在内层(2.0)A、导热系数较大的材料B、导热系数较小的材料C、任选一种均可D、无法确定正确答案: B解析:14、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(2.0)A、Re ≤ 1500B、Re ≤ 2000C、Re ≤ 1800D、Re ≤ 1600正确答案: B解析:15、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。

食品工程原理考试题

食品工程原理考试题

食品工程原理考试题
1. 食品工程的定义是什么?
2. 食品工程的目的是什么?有哪些主要任务?
3. 食品工程中的质量控制和质量保证分别指什么?
4. 食品工程中的原料处理有哪些常见的方法?
5. 食品工程中的加工过程中涉及到哪些主要的传热、传质和反应过程?
6. 食品工程中的杀菌方法有哪些?它们各有什么特点?
7. 食品工程中的包装材料有哪些常见的类型?它们各有什么特点?
8. 食品工程中的食品保鲜技术有哪些常见的方法?它们各有什么原理?
9. 食品工程中的食品加工过程中可能出现的问题有哪些?如何解决这些问题?
10. 食品工程中的食品安全管理是什么?有哪些常见的措施和方法?
11. 食品工程中的食品工艺流程设计应考虑哪些因素?
12. 食品工程中的食品营养与功能因子的保留有哪些常见的方法?它们各有什么优缺点?
13. 食品工程中的食品贮藏条件有哪些要求?如何进行食品贮藏管理?
14. 食品工程中的食品工艺设备有哪些常见的类型?它们各有什么特点?
15. 食品工程中的食品工艺参数调控有哪些常用的方法?如何确定最佳的工艺参数?
16. 食品工程中的食品品质评价有哪些常用的指标和方法?如
何进行品质控制和改善?
17. 食品工程中的食品工艺改进需要考虑哪些因素?如何进行
工艺改进?
18. 食品工程中的食品工艺中的储存和运输有哪些常见的方法
和技术?如何保证食品品质在储存和运输过程中的稳定性?19. 食品工程中的食品工艺实验设计应考虑哪些因素?如何进
行实验设计和数据分析?
20. 食品工程中的食品工艺规划和生产管理需要考虑哪些因素?如何进行工艺规划和生产管理?。

食品工程原理基础题集

食品工程原理基础题集

食品工程原理题集一、选择题1. 以下哪个单元操作主要用于分离液体混合物中的不同组分?A. 干燥B. 蒸馏C. 粉碎D. 混合答案:B。

解析:蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异,将其分离的单元操作。

干燥主要是去除物料中的水分;粉碎是将固体物料破碎成较小颗粒;混合是将不同物料均匀混合在一起。

2. 在食品加工中,超滤主要用于()。

A. 去除大分子杂质B. 浓缩溶液C. 杀菌消毒D. 改变物料的颜色答案:A。

解析:超滤是一种膜分离技术,主要用于去除液体中的大分子杂质,如蛋白质、多糖等。

浓缩溶液可以通过蒸发等操作实现;杀菌消毒通常采用加热、紫外线照射等方法;改变物料颜色一般通过添加色素等方式。

3. 以下哪种单元操作可以增加物料的表面积?A. 结晶B. 萃取C. 粉碎D. 沉降答案:C。

解析:粉碎是将固体物料破碎成较小颗粒,从而增加物料的表面积。

结晶是使溶液中的溶质形成晶体;萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度差异进行分离;沉降是利用重力使固体颗粒在液体中下沉。

4. 食品冷冻过程中主要涉及的单元操作是()。

A. 传热B. 传质C. 过滤D. 干燥答案:A。

解析:食品冷冻过程中主要是热量从食品传递给冷冻介质,涉及传热单元操作。

传质主要涉及物质在不同相之间的转移;过滤是分离固体和液体的操作;干燥是去除物料中的水分。

5. 在食品加工中,反渗透主要用于()。

A. 制备纯净水B. 提取有效成分C. 分离固体颗粒D. 增加物料的黏度答案:A。

解析:反渗透是一种膜分离技术,可用于去除水中的溶解盐类、有机物等杂质,制备纯净水。

提取有效成分可通过萃取等方法;分离固体颗粒用过滤等操作;增加物料黏度可添加增稠剂等。

6. 以下哪个单元操作主要用于分离悬浮在液体中的固体颗粒?A. 蒸发B. 离心分离C. 吸收D. 结晶答案:B。

解析:离心分离是利用离心力将悬浮在液体中的固体颗粒与液体分离。

蒸发是使溶液中的溶剂汽化;吸收是一种物质从气相转移到液相的过程;结晶是使溶液中的溶质形成晶体。

《食品工程原理》习题及答案

《食品工程原理》习题及答案

《食品工程原理》习题及答案一、选择题1. 下列哪个选项不是食品工程原理的基本组成部分?A. 流体力学B. 热力学C. 生物学D. 机械工程答案:C2. 在食品加工过程中,以下哪种单元操作主要用于分离固体和液体?A. 过滤B. 离心C. 蒸发D. 结晶答案:A3. 下列哪种食品加工过程属于热加工?A. 冷冻B. 真空包装C. 灭菌D. 真空干燥答案:C二、填空题1. 食品工程原理中的“单元操作”是指______。

答案:在食品加工过程中,将原料或半成品转化为成品所采取的各个基本操作过程。

2. 在食品加工过程中,常用的传热方式有______、______和______。

答案:传导、对流、辐射3. 热力学第一定律表明,能量不能被______,只能从一种形式转化为另一种形式。

答案:创造或消失三、判断题1. 食品加工过程中,所有单元操作都可以通过机械方法实现。

()答案:错误。

并非所有单元操作都可以通过机械方法实现,例如热加工、生物加工等。

2. 在食品加工过程中,传热速率与传热面积成正比。

()答案:正确。

3. 在食品工程中,流体力学主要研究流体的运动和平衡。

()答案:正确。

四、简答题1. 简述食品工程原理中传热的基本方式。

答案:食品工程原理中传热的基本方式有三种:传导、对流和辐射。

传导是指热量通过物质内部的微观粒子传递;对流是指热量通过流体运动传递;辐射是指热量通过电磁波传递。

2. 简述食品加工过程中常用的分离方法。

答案:食品加工过程中常用的分离方法有:过滤、离心、蒸发、结晶、萃取等。

这些方法分别用于分离固体和液体、气体和液体、液体和液体等。

五、计算题1. 某食品加工过程中,一个圆柱形设备的外径为0.6米,壁厚为0.02米,导热系数为45 W/(m·K),设备内部温度为100℃,外部温度为20℃。

求单位时间内通过设备壁的热量。

答案:首先计算设备壁的传热面积:$S = \pi \times (0.6 + 0.02) \times 0.02 =0.0377 \, \text{m}^2$然后根据传热公式计算热量:$Q = S \times \lambda \times (T_{\text{内}}- T_{\text{外}}) = 0.0377 \times 45 \times (100 - 20) = 123.435 \, \text{W}$所以,单位时间内通过设备壁的热量为123.435 W。

食品工程原理考卷

食品工程原理考卷一、选择题(每题2分,共20分)A. 食品加工技术B. 食品机械设备C. 食品原料学D. 食品包装设计2. 下列哪种食品加工方法属于物理加工?A. 发酵B. 烘干C. 腌制D. 碱水处理3. 食品冷藏的主要目的是什么?A. 保持食品的新鲜度B. 增加食品的保质期C. 改善食品的口感D. 美化食品的外观4. 下列哪种食品添加剂属于营养强化剂?A. 糖精钠B. 山梨酸钾C. 柠檬酸D. 硫酸亚铁5. 食品工程中,下列哪个参数是衡量混合效果的重要指标?A. 混合均匀度B. 混合时间C. 混合温度D. 混合速度6. 下列哪种食品包装材料属于可降解材料?A. 聚乙烯B. 聚丙烯C. 聚苯乙烯D. 聚乳酸7. 食品干燥过程中,下列哪种干燥方式属于内部扩散控制?A. 湿热干燥B. 干热干燥C. 冷冻干燥D. 真空干燥8. 下列哪个设备不属于食品加工机械?A. 切片机B. 灌装机C. 搅拌机D. 蒸汽锅炉9. 食品工程中,下列哪个单元操作属于质量传递过程?A. 混合B. 精炼C. 冷却D. 灭菌10. 下列哪种食品加工方法可以破坏食品中的酶活性?A. 热处理B. 冷藏C. 加压D. 真空包装1. 食品工程原理主要包括食品加工技术、食品机械设备和__________。

2. 食品加工过程中的三大物理变化分别是__________、__________和__________。

3. 食品冷藏的温度范围一般为__________℃。

4. 食品添加剂按功能可分为__________、__________、__________和__________。

5. 食品混合的目的有__________、__________和__________。

6. 食品包装的主要作用是__________、__________和__________。

7. 食品干燥过程中,影响干燥速率的主要因素有__________、__________和__________。

食品工程原理试题及答案

食品工程原理试题及答案1. 食品工程的基本原理和目标是什么?食品工程的基本原理是利用生物、物理、化学等相关的科学知识和技术手段,对食品的原材料、加工工艺、质量控制等方面进行研究,以生产出安全、高质量的食品产品。

其目标是提高食品生产效率、降低生产成本、保持食品的新鲜度、增加食品的保质期,并保障食品的安全、营养和口感等方面的品质。

2. 请简述食品加工过程中热传导的原理及作用。

热传导是指热量从高温区域沿着温度梯度逐渐传导到低温区域的过程。

在食品加工过程中,热传导起到了至关重要的作用。

通过热传导,我们能够实现对食物的加热或冷却,从而达到杀菌、保鲜、烹调等目的。

同时,合理控制热传导过程可以保持食品的营养成分、质地和口感等方面的特性,确保食品品质。

3. 请简要介绍食品质量控制的原理和方法。

食品质量控制的原理是通过监测和控制食品加工过程中的各项关键参数,从而保证食品的安全、营养、口感和外观等方面的品质。

常用的方法包括:- 原材料检验:对食品原材料进行检测和筛选,确保符合质量标准。

- 加工过程监控:通过监测关键工艺参数,如温度、时间、pH 值等,控制食品的加工过程,防止质量问题的发生。

- 质量检测:对食品产品进行质量检测,包括微生物指标、化学指标、物理指标等方面的检测,确认产品符合标准。

- 标签和包装:食品标签应明确标注产品的成分、营养信息、生产日期等,包装应安全、卫生,保证产品质量在保质期内不受损。

- 监督和检查:建立完善的监督和检查机制,定期对企业进行抽检和监管,确保食品质量符合规定。

4. 食品工程中常用的加工技术有哪些?请简述其中一种技术的工作原理。

常用的食品加工技术包括传统加工技术和现代加工技术。

其中,超高温灭菌技术(UHT)是一种常见的现代加工技术。

其工作原理是在短时间内将液态食品加热至超高温状态(一般为135-150℃),然后迅速冷却至常温,以杀灭食品中的微生物和酶,保持食品的品质和营养。

这种加工技术广泛应用于乳制品、果汁、饮料等液态食品的加工,能够大大延长产品的保质期,降低储存和运输成本,并保持食品自然原味。

食品工程原理试题库(计算题汇总)

食品工程原理复习题(共38道)在某两组分连续精馏塔中,已知原料液流量为100kmol/h,易挥发组分组成为0.5(摩尔分数,下同)泡点进料;馏出液组成为0.95,釜残液组成为0.05;回流比R为1.8,试计算:(1)塔顶和塔底的产品量;(2)提馏段下降的液体量L’;(3)写出精馏段和提馏段操作线方程。

有一传热面积S0为15m2的管壳式换热器中,壳程通入饱和水蒸汽以加热管内空气。

150℃的饱和水蒸汽冷凝为同温度下的水排出。

空气流量为2.8 Kg/s,其进口温度为30℃,比热容可取1.0 KJ/(Kg·℃),空气对流传热系数87 W/(m2·℃),换热器热损失可略。

求空气的出口温度t2。

某板框式压滤机的过滤面积为0.2m2,在压差Δp=1.5atm下以恒压操作过滤一种悬浮液,2小时后得滤液4m3,介质阻力可略,滤饼不可压缩,求:①若过滤面积加倍,其他情况不变,可得多少滤液?②若在原压差下过滤2小时后用0.5m3的水洗涤滤饼,需多长洗涤时间?某板框式压滤机,在表压为2×101.33×103pa下以恒压操作方式过滤某悬浮液,2小时后得滤液10m3;过滤介质阻力可略,求:①若操作时间缩短为1小时,其他情况不变,可得多少滤液?②若表压加倍,滤饼不可压缩,2小时可得多少滤液?用20℃清水测定某台离心泵性能时,在转速为2900r/min下,得到的试验数据为:流量12.5L/s,泵出口处压强表读数为255Kpa,泵入口处真空表读数为26.66Kpa,两测压点的垂直距离为0.5m,功率表测得电机所耗功率为6.2Kw,泵由电机直接带动,传动效率可视为1,电机效率为0.93,泵的吸入管路与排出管路的管径相同。

求:(1)该泵的效率;(2)列出泵在该效率下的性能。

有一列管换热器由Φ25×2.5mm,长为3m的60 根钢管组成。

热水走管内,其进、出口温度分别为70℃和30℃;冷水走管间,其进、出口温度分别为20℃和40℃,冷水流量为1.2 Kg/s。

食品工程原理 试卷

食品工程原理试卷一、选择题(每小题2分,共20分)1. 食品工程的定义是指()a) 研究食品加工技术的一门学科b) 研究食品加工厂的一门学科c) 研究食品贮存技术的一门学科d) 研究食品销售技术的一门学科2. 食品工程师所需要具备的基本素质不包括()a) 扎实的食品科学和工程技术知识b) 良好的学习能力和创新意识c) 综合分析和解决问题的能力d) 精湛的烹饪技术3. 食品工程的发展历史可以追溯到()a) 20世纪50年代b) 20世纪30年代c) 19世纪80年代d) 17世纪30年代4. 食品工程主要包括的内容不包括()a) 食品加工工艺b) 食品安全与卫生c) 食品储运与包装d) 食品销售与营销5. 下列哪一项不属于食品加工中的常见步骤()a) 食品灭菌处理b) 食品筛查处理c) 食品热处理d) 食品脱水处理6. 食品工程中的物料选择原则不包括()a) 选择符合卫生标准的食品原料b) 选择价格最低的食品原料c) 选择品质最优的食品原料d) 选择适合对应食品加工工艺的食品原料7. 食品贮存的主要目的是()a) 保证食品的营养价值b) 延长食品的保质期c) 去除食品中的有害物质d) 提高食品的口感和风味8. 食品包装的主要功能不包括()a) 保护食品不受外界物质污染b) 延长食品的保质期c) 方便食品的储存和运输d) 增加食品的营养价值9. 食品销售与营销中的市场营销策略不包括()a) 定价策略b) 渠道策略c) 促销策略d) 养殖策略10. 食品工程可以击中生产食品的全过程,包括()a) 食品的初级加工到销售环节b) 食品的销售到消费环节c) 食品的采购到贮存环节d) 食品的开发到消费环节二、填空题(每小题2分,共10分)1. 完成食品加工工艺的设计所需要的运动学力学基础是()2. 食品加工过程中,为了保持食品的新鲜度和口感,常常需要对食品进行()处理。

3. 食品加工过程中,需要根据食品的特性选择合适的()。

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单元操作的应用及特点?1、若干个单元操作串联起来组成一个工艺过程。

2、均为物理性操作,只改变物料的状态或其物理性质,不改变其化学性质。

3、同一食品生产过程中可能会饱含多个相同的的单元操作。

4、单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同,进行该操作的设备也可以通用。

单元操作按其理论基础可分为下列三类:(1)流体流动过程(2)传热过程(3)传质过程三传理论1、动量传递(momentum transfer):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,到可以用动量传递的理论去研究。

2、热量传递(heat transfer): 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,到可以用热量传递的理论去研究。

3、质量传递(mass transfer):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,到可以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”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。

国际单位制中的单位是由基本单位、辅助单位和具有专门名称的导出单位构成的。

物料衡算的步骤:(1)根据题意画出各物流的流程示意图,物料的流向用箭头表示,并标上已知数据与待求量。

(2)规定衡算基准,一般选用单位进料量或排料量、时间及设备的单位体积等作为计算的基准。

在较复杂的流程示意图上应圈出衡算的范围,列出衡算式,求解未知量。

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。

颗粒大小和搅拌对溶解速率有影响:原因:由大块改为许多小快,能使固体食盐与溶液的接触面积增大;由不搅拌改为搅拌,能使溶液质点对流。

其结果能减小溶解过程的阻力过程的传递速率与推动力成正比,与阻力成反比流体: 在剪应力作用下能产生连续变形的物体,流体是气体与液体的总称。

质点:由大量分子构成的微团,其尺寸远小于设备尺寸、远大于分子自由程。

工程意义:利用连续的数学工具,从宏观研究函数流体。

流体的特征:具有流动性;无固定形状,随容器形状而变化;受外力作用时内部产生相对运动。

不可压缩流体:流体的体积如果不随压力及温度变化,这种流体称为不可压缩流体。

可压缩流体:流体的体积如果随压力及温度变化,则称为可压缩流体。

质量力:万有引力、达朗贝尔力表面力:压力、剪力压力:流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强,习惯上又称为压力。

压力的特性:流体压力与作用面垂直,并指向该作用面;任意界面两侧所受压力,大小相等、方向相反;作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。

压力的单位:帕斯卡, Pa, N/m2 (法定单位);标准大气压, atm;某流体在柱高度;bar (巴)或kgf/cm2等。

表压=绝对压力-大气压力 真空度=大气压力-绝对压力粘性:流体流动时产生内摩擦力的性质,称为粘性运动着的流体内部相邻两流体层间由于分子运动而产生的相互作用力,称为流体的内摩擦力或粘滞力。

流体运动时内摩擦力的大小,体现了流体粘性的大小。

牛顿粘性定律:y u ∆∆=μτ指示液的选取:指示液与被测流体不互溶,不发生化学反应;其密度要大于被测流体密度。

应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。

质量流速 :单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。

稳定流动:各截面上的温度、压力、流速等物理量仅随位置变化,而不随时间变化:fxpT=)yu,(,,,z不稳定流动:流体在各截面上的有关物理量既随位置变化,也随时间变化:xyfupzT=,),,,(,θ位能:流体受重力作用在不同高度所具有的能量。

1kg的流体所具有的位能为zg(J/kg)。

理想流体是指流动中没有摩擦阻力的流体。

利用柏努利方程与连续性方程,可以确定:管内流体的流量;输送设备的功率;管路中流体的压力;容器间的相对位置等。

位能基准面的选取:必须与地面平行;宜于选取两截面中位置较低的截面;若截面不是水平面,而是垂直于地面,则基准面应选过管中心线的水平面。

截面的选取:与流体的流动方向相垂直;两截面间流体应是定态连续流动;截面宜选在已知量多、计算方便处。

层流(或滞流):流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动,质点无径向脉动,质点之间互不混合;湍流(或紊流):流体质点除了沿管轴方向向前流动外,还有径向脉动,各质点的速度在大小和方向上都随时变化,质点互相碰撞和混合。

Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系,标志着流体流动的湍动程度。

流动边界层:存在着较大速度梯度的流体层区域,即流速降为主体流速的99%以内的区域。

边界层厚度:边界层外缘与壁面间的垂直距离。

边界层区(边界层内):沿板面法向的速度梯度很大,需考虑粘度的影响,剪应力不可忽略。

主流区(边界层外):速度梯度很小,剪应力可以忽略,可视为理想流体。

边界层分离的必要条件:流体具有粘性;流动过程中存在逆压梯度边界层分离的后果:产生大量旋涡;造成较大的能量损失。

直管阻力:流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力;局部阻力:流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小及方向的改变而引起的阻力。

减少流动阻力的途径:管路尽可能短,尽量走直线,少拐弯;尽量不安装不必要的管件和阀门等;管径适当大些。

设计型计算步骤:设计要求:规定输液量Vs,确定一经济的管径及供液点提供的位能z1(或静压能p1)。

给定条件:(1)供液与需液点的距离,即管长l;(2)管道材料与管件的配置,即ε及;(3)需液点的位置z2及压力p2;(4)输送机械W e。

选择适宜流速----------确定经济管径安装及优缺点:(1)安装在稳定流段,上游l>10d,下游l>5d;(2)结构简单,制造与安装方便;(3)能量损失较大。

泵的分类,按工作原理分:叶片式泵往复泵旋转式泵按用途分:清水泵油泵耐腐蚀泵杂质泵离心泵的选用:(1)根据液体的性质确定类型(2)确定管路流量和所需外加压头。

Q←生产任务,H ←管路的特性方程。

(3)根据所需Q和H确定泵的型号①查性能表或曲线,要求泵的H和Q与管路所需相适应。

②若需Q有变,以最大Q为准,H应以最大Q值查找。

③若泵的H和Q与管路所需不符,在邻型号中找H和Q都稍大一点的。

④若几个型号都行,应选在操作条件下η最高者⑤若液体性质与清水相差大,则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正,看是否能满足要求。

⑥为保险,所选泵可以稍大;但若太大,能量利用程度低。

离心泵的安装与操作安装:①安装高度应小于允许安装高度②尽量减少吸入管路阻力,短、直、粗、管件少;调节阀应装于出口管路。

操作:①启动前应灌泵,并排气。

②应在出口阀关闭的情况下启动泵③停泵前先关闭出口阀,以免损坏叶轮④经常检查轴封情况往复泵的操作要点和流量调节(1)适用场合与流体(Q不太大,H较高,非腐蚀和悬浮物)(2)安装高度有一定的限制(3)有自吸作用,启动前无需要灌泵(4)一般不设出口阀,有也必须打开启动(5)往复泵的流量调节方法:①用旁路阀调节流量②改变曲柄转速气体输送机械在工业生产中的应用:①气体输送压力不高,但量大,动力消耗大②产生高压气体:终到设备压力高③生产真空:上游设备负压操作气体输送机械的一般特点①动力消耗大②设备体积庞大③特殊性——气体的可压缩性离心式通风机的结构特点①叶轮直径较大——适应大风量②叶片数较多③叶片有平直、前弯、后弯不求高效率时——前弯④机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为为矩形热的传递是由于系统内或物体内温度不同而引起的,根据传热机理不同,传热的基本方式有三种:热传导对流辐射强制对流:因泵(或风机)或搅拌等外力所导致的对流称为强制对流。

自然对流:由于流体各处的温度不同而引起的密度差异,致使流体产生相对位移,这种对流称为自然对流。

因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。

温度场:空间中各点在某一瞬间的温度分布,称为温度场。

传热速率(热流量):单位时间通过传热面积的热量。

用Q表示,单位W (J/s)。

热通量(热流密度):单位时间通过单位传热面积的热量q ,单位W/m2单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比某冷库外壁内、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。

解:根据题意,已知t1=10℃,t4=-5℃,b1=b3=0.12m,b2=0.10m,λ1= λ3= 0.70w/m·k,λ2= 0.04w/m·k。

按热流密度公式计算q :233221141/27.570.012.004.010.070.012.0)5(10)(m w b b b t t A Qq =++--=++-==λλλ 按温度差分配计算t2、t31.970.012.027.5101112=⨯-=-=λb q t t ℃ 1.4)5(70.012.027.54333-=-+⨯=+=t b q t λ℃求保温层的临界直径:假设保温层内表面温度为t1,环境温度为tf ,保温层的内、外半径分别为r1和r0,保温层的导热系数为λ,保温层外壁与空气之间的对流传热系数为α。

解:热损失为:απλπL r r r L t t R R t t Q f f010121121ln 21+-=+-=分析:当r1不变、r0增大时,热阻R1增大,R2减小,因此有可能使总热阻(R1+R2)下降,导致热损失增大。

上式对r0求导,可求出当Q 最大时的临界半径,即0]1)/ln([)11)((22012010=+---=αλαλπr r r r r t t L dr dQ o of解得 r0=λ/α所以,临界半径为 rc=λ/α 或 dc=2λ/α在一φ60×3.5mm 的钢管外层包有两层绝热材料,里层为40mm 的氧化镁粉,平均导热系数λ=0.07W/m·℃,外层为20mm 的石棉层,其平均导热系数λ=0.15W/m·℃。

现用热电偶测得管内壁温度为500℃,最外层表面温度为80℃,管壁的导热系数λ=45W/m·℃。

试求每米管长的热损失及两层保温层界面的温度。

解:每米管长的热损失34323212141ln 1ln 1ln 1)(2r r r r r r t t L Qλλλπ++-=式中: r1=0.053/2=0.0265m r2=0.0265+0.0035=0.03mr3=0.03+0.04=0.07m r4=0.07+0.02=0.09mmw L Q/4.19107.009.0ln 15.0103.007.0ln 07.010265.003.0ln 451)80500(14.32=++-⨯⨯=保温层界面温度t323212131ln 1ln 1)(2r r r r t t L Qλλπ+-= 03.007.0ln 07.010265.003.0ln 451)500(14.324.1913+-⨯⨯=t解得 t3=131.2℃对流传热:是在流体流动进程中发生的热量传递现象,它是依靠流体质点的移动进行热量传递的,与流体的流动情况密切相关。

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