食品工程原理课后题答案
食品工程原理试题思考题与习题及答案

思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用()来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括()、()、()、()和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、()、()等单元操作。
二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。
三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15.8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量。
3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 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。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有1.2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
食品工程原理完整答案

食品与生物工程学院
主讲人:刘伟民 (查询教师请登录学院网页)
江苏大学《食品工程原理》课件
0.3 食品工程原理课程的两条主线
(1)统一的研究对象 各单元操作最终归于动量、热量、物质量传递,
故“三传”是其统一的研究对象。 动量、热量、物质量都是物理量,在本质上一致
的物理量通量的求取是课程的一条主线。
食品与生物工程学院
主讲人:刘伟民 (查询教师请登录学院网页)
江苏大学《食品工程原理》课件
创 选用 需求设备的物理 运 用 规 律: 物 理量 通 写成:通量等 选 择 四 (1)从三个基本定律推导
新 或 量 通 量 ( 物 理 量 量 绝 对 值等 于 物理 量 于物理量浓度 方 法 之 (2)因次分析规划试验测
的 设 计 指动量、热量、 浓 度 ( 指单 位 体积 物 差除以传递阻 一 求 传 (3)数学模型辅助实验测
主 设备 物质量)
理量)梯度乘系数
力
递阻力 (4)实验测掩盖求通量
线
完成 选用 设计 计算
选用 动量 型 设备
需求出设备的动 量通量(指单位 面积单位时间的 动量)
运用规律:动量通量 绝对值等于速度梯度 乘比例系数动力粘度 或表观动力粘度
食品与生物工程学院
主讲人:刘伟民 (查询教师请登录学院网页)
江苏大学《食品工程原理》课件
对涉及生物、化学加工的食品加工过程而言,过 程的核心应当是生物化学或化学反应过程和设备 (反应器)。
为了过程得以经济有效地进行,反应器中应保持 某些优惠条件,如适宜的压强、温度、浓度、界 面积。
食品与生物工程学院
The unit-operation concept is this: by studying
食品工程原理试题思考题与习题及答案

思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用()来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括()、()、()、()和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、()、()等单元操作。
二、简答1 什么是单元操作食品加工中常用的单元操作有哪些2 “三传理论”是指什么与单元操作有什么关系3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。
三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为%,含盐量%,试计算原料黄油中含水量。
3 将固形物含量为%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 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。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
第一章流体流动一、名词解释1 流体的黏性2 牛顿流体3 流体的稳定流动4 层流边界层二、填空1 通常把( )流体称为理想流体。
食品工程原理答案 冯骉 第9章

第九章 多级分离操作9-1 正庚烷(A )和正辛烷(B )的饱和蒸气压数据如下:t /℃ 98.4 105.0 110.0 115.0 120.0 125.6p A 0/kPa 101.3 125.3 140.0 160.0 180.0 205.3p B 0/kPa 44.4 55.6 64.5 74.8 86.0 101.3试在总压101.3kPa 下计算气液平衡组成,并作出t -x -y 图。
解: x A =(p -p B 0)/(p A 0-p B 0) y A =p A 0x A /p 计算得下表:t /℃ 98.4 105.0 110.0 115.0 120.0 125.6x A 100 65.6 48.7 31.1 16.3 0y A 100 81.1 67.4 49.1 28.9 08010012014000.20.40.60.819-2 在常压下将某二元混合液其易挥发组分为0.5(摩尔分数,下同),分别进行闪蒸和简单蒸馏,要求液化率相同均为1/3,试分别求出釜液和馏出液组成,假设在操作范围内气液平衡关系可表示为:y =0.5x +0.5。
解:(1)闪蒸 y =qx /(q -1)-x F /(q -1) (1)y =0.5x +0.5 (2)由(1)得: y =-0.5x +0.75 (3)由(2)与(3)得:-0.5x +0.75=0.5x +0.5 x =0.75-0.5=0.25解得x =x W =0.25 y =0.5×0.25+0.5=0.625(2)简单蒸馏 因为液化率为1/3,故若原料液为1kmol ,则W =1/3kmol 0986.13ln 15.01ln 21d 5.015.05.0d *d )ln(0.5W 5.0W FW W ==--=--=-+=-=⎰⎰⎰x x x x x x x x x x x y x W F (x W -1)/(-0.5)=1.732 x W -1=-0.866 x W =0.134由 F =1kmol ,W =1/3kmol 可得D =2/3kmol1×0.5=x W ×(2/3)+(1/3)×0.134 x D =0.6839-3 在连续操作的常压精馏塔中分离乙醇水溶液,每小时于泡点下加入料液3000kg ,其中含乙醇30%(质量分数,下同),要求塔顶产品中含乙醇90%,塔底产品中含水99%。
食品工程原理试题思考题与习题及答案

思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用()来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括()、()、()、()和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、()、()等单元操作。
二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。
三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15.8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量。
3 将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 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。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有1.2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
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。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用()来确定最终的方案.2 单元操作中常用的五个基本概念包括( )、()、()、( )和()。
3 奶粉的生产主要包括()、()、()、( )、()等单元操作.二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位.三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20%蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中,将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为15。
8%,含盐量1.4%,试计算原料黄油中含水量.3 将固形物含量为7。
08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩,得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 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。
5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在0℃和1atm下,1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数;(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有1.2%的酵母细胞,将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母,占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
食品工程原理 第五章 习题解答
第五章习题解答1. 什么样的溶液适合进行蒸发?答:在蒸发操作中被蒸发的溶液可以是水溶液,也可以是其他溶剂的溶液。
只要是在蒸发过程中溶质不发生汽化的溶液都可以。
2. 什么叫蒸发?为什么蒸发通常在沸点下进行?答:使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽,从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。
在蒸发操作过程中物料通常处于相变状态,故蒸发通常在沸点下进行。
3. 什么叫真空蒸发?有何特点?答:真空蒸发又称减压蒸发,是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。
将二次蒸汽经过冷凝器后排出,这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。
操作时为密闭设备,生产效率高,操作条件好。
真空蒸发的特点在于:①操作压力降低使溶液的沸点下降,有利于处理热敏性物料,且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源;②对相同压强的加热蒸汽而言,溶液的沸点随所处的压强减小而降低,可以提高传热总温度差;但与此同时,溶液的浓度加大,使总传热系数下降;③真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的投资费和操作费提高。
4. 与传热过程相比,蒸发过程有哪些特点?答:①传热性质为壁面两侧流体均有相变的恒温传热过程。
②有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢或产生泡沫、高温下易分解或聚合;溶液的浓度在蒸发过程中逐渐增大、腐蚀性逐渐增强。
二次蒸汽易挟带泡沫。
③在相同的操作压强下,溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高,且一般随浓度的增大而升高,从而造成有效传热温差减小。
④减少加热蒸汽的使用量及再利用二次蒸汽的冷凝热、冷凝水的显热是蒸发操作过程中应考虑的节能问题。
5. 单效蒸发中,蒸发水量、生蒸气用量如何计算?答:蒸发器单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量,可用热负荷来表示。
也可作物料衡算求得。
在蒸发操作中,加热蒸汽冷凝所放出的热量消耗于将溶液加热至沸点、将水分蒸发成蒸汽及向周围散失的热量。
蒸汽的消耗量可通过热量衡算来确定。
6. 何谓温度差损失?温度差损失有几种?答:溶液的沸点温度t往往高于二次蒸汽的温度T’,将溶液的沸点温度t 与二次蒸汽的温度T'之间的差值,称为温度差损失。
食品工程原理李元飞第七章答案
食品工程原理李元飞第七章答案1、28. 清酒罐置换CO2纯度内控标准是()[单选题] *A、≥99.5%B、≥99.90%C、≥99.95%(正确答案)D、≥99.99%2、14、清洁剂、消毒剂、杀虫剂、润滑剂、燃料等物质应分别安全包装,明确标识,并应与原料、半成品、成品、包装材料等()放置。
[单选题] *A.共用库房B.生产场所C.分隔(正确答案)D.分离3、26.《食品经营许可管理办法》规定,食品生产许可、食品经营许可的有效期为()年。
[单选题] *A、1年B、2年C、3年D、5年(正确答案)4、22. 某食品生产企业发现其产品使用的食品添加剂超出《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014)的范围要求,该企业召回这些产品后应当采取()措施。
[单选题] *A、重新包装上市B、作为原料生产其他品类产品C、无害化处理、销毁(正确答案)D、内部食堂使用5、10. 按照最新酵母技术标准,扩培麦汁可以用以下哪个?[单选题] *A、13.8°P勇闯B、15.5°P主流C、13.8°P黑狮D、13.8°P扩培(正确答案)6、8、食品生产经营企业采购部门岗位职责:()*A、履行索证索票管理(正确答案)B、确保采购货源渠道合规合法(正确答案)C、采购符合食品安全标准的食品(正确答案)D、采购价格低廉的物品7、50.食品生产经营人员上岗时应遵守哪些个人卫生要求()*A、穿戴清洁的工作服、工作帽(正确答案)B、有腹泻、化脓性性皮肤病不得上岗.(正确答案)C、不涂指甲油和佩戴戒指(正确答案)D、保持手的清洁卫生(正确答案)8、111.人民政府食品药品监督管理部门和其他有关部门、食品安全风险评估专家委员会及其技术机构,应当组织食品生产经营者、食品检验机构等,就食品安全风险评估信息和食品安全监督管理信息进行交流沟通。
[单选题] *A、县级以上(正确答案)B、省级以上C、设区的市以上D、乡镇级以上9、43.监管部门接到公民对食品安全咨询、投诉、举报,应当作出以下处理:()。
食品工程原理答案 冯骉 第11章
第十一章11-1 已知湿空气的总压强为101.3kPa,温度为30℃,湿度为0.024kg/kg绝干空气,试计算其相对湿度、露点、绝热饱和温度、焓和空气中水汽的分压。
[解](1)H=0.622p/(p T-p) 即0.024=0.622p/(101.3-p) 解得:p=3.763kPa30℃下水的饱和蒸汽压p s=4.24kPa =p/p s=3.763/4.24=89%(2)因t d是将湿空气等湿冷却而达到饱和时的温度,则水蒸气分压为3.76kPa时的温度为:t d=27.5℃(3)假设t as=28.4℃,由水蒸气表查得相应的水气分压p s为3.87kPa,则湿空气的饱和湿度为:H as=0.622×3.87/(101.3-3.87)=0.0247 kg/kg绝干空气比热容c p H=1.01+1.88H=1.01+1.88×0.024=1.055 kJ/kg绝干空气t as=t-r0(H as-H)/c p H=30-2490×(0.0247-0.024)=28.35℃故与假设非常接近。
(4)I=(1.01+1.88H)t+2490H=(1.01+1.88×0.024)×30+2490×0.024=91.4 kJ/kg 绝干空气11-2 已知湿空气的温度为50℃,总压强为100kPa,湿球温度为30℃,试计算该湿空气以下各参数:(1)湿度;(2)相对湿度;(3)露点;(4)焓;(5)湿比热容。
[解](1)由饱和水蒸气表查得,在t w=30℃时,水的饱和蒸汽压p s=4.25kPa,汽化潜热为r w=2423.7kJ/kg。
在湿球温度下,空气的饱和湿度为:H w=0.622p s/(p T-p s)=0.622×4.25/(100-4.25)=0.0276kg/kg干空气根据空气湿度计算式,可求得该空气的湿度为:H=H w-1.09(t-t w)/r w=0.0276-1.09×(50-30)/2423.7=0.0186kg/kg干空气(2)由饱和水蒸气表查得,在t=50℃下,水的饱和蒸汽压p s=12.34kPa。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
序论1. 解:从附录查出:1kcal=1.1622×10-3KW·h=1.1622W·h所以:K=42.99Kcal/(m2·h·℃)=42.99Kcal/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1kcal)=50w/(m2·℃)。
2.解:从附录查出:1kgf=9.80665kg·m/s2,所以1000kg/m3=1000kg/m3×[1kgf/(9.80665kg·m/s2)]=101.9kgf·s2/m4.3. 从附录查出:1mmHg=133.32Pa,1℃=K-273.3。
则新旧单位的关系为:P=P’/133.32; t =T-273.3。
代入原式得:lg(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得lgP=8.546-3.52/(T-12.3).4.解:塔顶产品的流量W塔顶=W DA+W DB+W DC=1000(0.25+0.25×96%+0.25×4%)=500Kmol/h。
所以,其组成为:X DA=0.25×1000/500=0.5;X DB=W DB/D=100×0.25×0.96/500=0.48;X DC=1-X DA-X DB=1-0.5-0.48=0.02。
塔底产品的流量:W塔底=W总-W塔顶=1000-500=500 Kmol/h。
所以,塔底组成为:X WB=W WB/W=1000×0.25×4%/500=0.02;X WC=W WC/W=1000×0.25×96%/500=0.48;X WD=1-0.48-0.02=0.55. 解:设混合后总质量为M,油的质量分数为X,则根据体积衡算V总=V油+V水得:MX/ρ油+ M(1-X)/ρ水=M/ρ平均,代入数据得:1000×950X+810×950×(1-X)=810×1000 所以,X=0.22446. 解:根据热量守恒:△H NH3=△H HCL得:M NH3(H NH395℃-H NH330℃)=M HCL(H HCL10℃-H HCL2℃) 代入数据得:M HCL=9735kg/h。
第一章流体流动p761. 解:真空度=大气压强-绝对压强所以绝对压强=大气压强-真空度=98.7×1000-13.3×1000=85.4×103Pa。
表压强=绝对压强-大气压强=85.4×1000-98.7×1000=-13.3×104Pa。
3. 设大气压强为P0,由静力学基本方程式得:Pa=P0+ρ水gR3+ρHg gR2则A的表压强为:P1=Pa-P0=ρ水gR3+ρHg gR2=103×9.8×50×10-3+13600×9.8×50×10-3=7.15×103PaP B= Pa+ρHg gR1=P0+ρ水gR3+ρHg gR2+ρHg gR1;所以B的表压强P2=P1+ρHg gR1=7.15×103Pa+13600×400×10-3=6.05×104Pa4. 设下端吹气管出口处的压强为Pa,上端吹气管出口处的压强为P b,则Pa-P b=ρHg gR ①Pa-P b=ρ水g(H-h)+ρ煤油gh ②由①、②联立得:h=(ρHg gR -ρ水gh)/(ρ煤油g -ρ水g)=0.418m5.解设从左到右各个界面处的压强分别为P0, P4 ,P3, P2,P1,则P0=P4-ρ水g(h5-h4)①;P4=P3+ρHg g(h3-h4)②;P3=P2+ρ水g(h3-h2)③;P2=P1+ρHg g(h1-h2)④;联立①、②、③、④可得P0=3.66×105Pa。
由附录知:1Pa=1.02×10-5kgf/cm2,所以P0=3.66×105Pa ×(1.02×10-5kgf/cm2/1Pa)=3.73kgf/cm2。
7.解:1)空气得质量流量Vsρ=uAρ,其中ρ=PM/(RT)=[(196×103+98.7×103)×29×10-3]/[8.314×(273+50)]=3.182kg/m3。
2)操作条件下空气的体积流量:Vs=uA=Ws/ρ=1.09/3.182=0.343 m3/s。
3)标准状况下空气得质量流量与操作条件下空气的质量流量相等。
即,Ws0=Ws;即,Vs0ρ= Vsρ→Vs0= Vsρ/ρ0=0.343×3.182/1.293=0.843 m3/s。
8. ①取高位槽截面为1-1’,以排出口内侧作为截面2-2’并以截面2-2’的中心线为基准水平面,列伯努利方程式得:gz1+p1/ρ+u12/2 =gz2+p2/ρ+u22/2+∑hf,1-2,其中:z1=8m、u1=0、p1=0(表压);z2=2m、p2=0(表压)、∑hf,1-2=6.5u2;解得:7.5u2=g×(Z2-Z1),u2=2.9m/s;②由u2=Vs/A可知Vs= u2×(0.25π×d2)=2.9×0.25π×[(108-2×4)/1000]2×3600=82m3/h。
10. 以储槽的水面作为截面1-1’,以泵的入口作为截面2-2’并以1-1’为基准水平面,列伯努利方程式得:gz1+p1/ρ+u12/2 =gz2+p2/ρ+u22/2+∑hf,1-2,其中:z1=0、u1=0、p1=0(表压);z2=1.5m、p2=-24.66×103Pa(表压)、∑hf,1-2=2u2;解得:u2=2.0m/s;以储槽的水面作为截面1-1’,以排出管和喷头连接处为截面3-3’,仍以1-1’为基准水平面,列伯努利方程式得:gz1+p1/ρ+u12/2+We=gz3+p3/ρ+u22/2+∑hf,1-3,其中:z1=0、u2=2.0m/s、p1=0(表压);z3=14m、p3=98.07×103Pa(表压)、∑hf,1-3=∑hf,1+∑hf,2=12 u22=48J/kg;解得:We=285.6J/kg。
所以:Ne=We×ωs= We×uAρ=285.6×2.0×3.14×(0.071/2)2×998=2.26Kw。
12. ⑴解:在A处做截面1-1’,在B处做截面2-2’由A-B以过1-1’截面的中心线做为基准水平面列伯努利方程得:gz1+p1/ρ+u12/2 =gz2+p2/ρ+u22/2+∑hf,1-2 ①;由B-A列伯努利方程得:gz2+p2/ρ+u22/2+We =gz1+p1/ρ+u12/2 +∑hf,2-1 ②由①+②得:We =∑hf,1-2 +∑hf,2-1=147.15J/kg。
所以:Ne=We×ωs=We×Vsρ盐水。
N=Ne/η=147.1×36×1100/(3600×0.7)=2.31kw。
⑵在gz1+p1/ρ+u12/2 =gz2+p2/ρ+u22/2+∑hf,1-2中,Z1=0,u1=u2,P1=245.2×103Pa(表压),Z1=7m,∑hf,1-2=98.1J/kg。
代入得:P2=6.2×103Pa(表压)。
14. 解:解:u=Vs/A=(ωs/ρ)/A=[ωs/(ρA)] ⑴;由雷诺准数的计算公式:Re=duρ/μ⑵;把⑴代入⑵得:Re=duρ/μ= d[ωs/(ρA)]ρ] /μ= dωs/(Aμ)=1.5×10-3×(10/60)/(πd2×2.5×10-3/4)=5.66×103>4000,所以,该流型为湍流。
16. 解:⑴Re=duρ/μ=14×10-3×850/(8×10-3)=1487.5<2000,是层流。
⑵由u r=△Pf/4μl×(R2-r2)知平均流速u=△Pf/(8μl)R2由题意u r=u得:r=√2R/2=4.95mm⑶由u=△Pf/(8μl)R2得L=△Pf R2/(8μu)=(147××103-127.5×103)×(7×10-3)2/(8×1×8×10-3)=14.93m。
18. Hf=λ×L/d×(u2/2),因为是层流流动λ=64/Re,带入得:Hf=32μlu/d2①,当管径变为原来的0.5倍时,流速u变为原来的4倍,将改变后的管径和流速带入带入①可知因流动阻力产生的能量损失为原来的16倍20. 在反应器的液面处取截面1-1’,在管路的出口内侧作截面2-2’并以1-1’为基准水平面,列伯努利方程式得:gz1+p1/ρ+u12/2 +We=gz2+p2/ρ+u22/2+∑hf,1-2,其中:z1=0、u1=0、p1=-26.7×103Pa(表压);z2=15m、p2=0Pa(表压)、ρ=1073kg/m3,带入上式得:26.7×103/1073+We =15×9.81+u22/2+∑hf,1-2。
其中u=Vs/A=Ws/(ρ×A)=1.43m/s;∑hf,1-2=(λ×(l+le)/d+ξ1+ξ2)×u2/2①,该式中λ需要查图可知,根据ε/d=0.3/68=0.0044,Re=duρ/μ=0.068×1.43×1073/6.3×10-4= 1.657×105,插图1-27得λ=0.0295;①式中由图1-29查得全开闸阀当量长度分别为0.45m、标准弯头的当量长度为2.15m,所以∑le=0.45×2+2.15×5=11.65m,l=50m,ξ1=4,ξ2=0.5,带入①得∑hf,1-2=32J/kg。
所以We =15×9.81+1.432/2+32+26.7×103/1073=205.4J/kg;所以Ne=We×Ws=205.4×2×104/3600=1.14kw,所以N=Ne/η=1.14 /0.7=1.628kw24. 解:1)以A槽液面做截面1-1’,在B槽液面做截面2-2’,并以截面2-2’做为基准水平面,在两截面范围内列伯努利方程得:gz1+p1/ρ+u12/2+ We =gz2+p2/ρ+u22/2+∑hf,1-2 ①;其中:z1=1.5m、u1=0、p1=0Pa(表压);z2=0、p2=0Pa(表压)、u2=0,代入①式得∑hf,1-2=1.5g=1.5×9.81=14.72J/kg。