《食品工程原理》期末考试复习题及参考答案

食品工程原理 复习题

(课程代码 252403)

一、填空题（本大题共15小题）

1、计算管道流体局部阻力的方法有:________________，_________________,其相应的阻力计算公式为________________，__________________。 参考答案：阻力系数法 当量长度法 W f =ξ , W f =ξ

2、牛顿冷却定律的表达式为__________________，对流传热系数α的单位是________________。

参考答案：Q=αA(T －t) W/m 2,K

3、采用真空蒸发时，需要在冷凝器后安装真空装置，其作用是排除_________________，以维持蒸发操作所要求的_____________。

参考答案：不凝气体 真空度

4、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________;当φ=0时。表示该空气为_______________。

参考答案：弱 绝对干空气

5、 当地大气压为 1.0×105Pa ，一设备绝压为 3.0×104Pa ，其表压

为 ；真空度为 。

参考答案：—7.0×104Pa 7.0×104Pa

6、圆管管内流体流动，流体最大流速位于 。 参考答案：管心线

7、已知雷诺准数为1×105，管子相对粗糙度为0.005，则流动时的摩擦系数

为 。

参考答案：0.032

8、今选用一单级单吸离心泵，如所需流量为15m 3/h ，扬程为29m ，则所选离心泵型号

为 。

参考答案：IS50—32—160

9、传热基本方程式是 ，其中 是传热推动力 参考答案：Q=KA △t m △t m

10、流体物性对对流传热的影响用 表示。 参考答案：Pr

11、流量计的安装方向上，孔板流量计只能 安装，转子流量计只能

安装。

参考答案：水平 垂直

12、当地大气压为1.0×105Pa ，一设备绝压为2.0×104Pa ，其表压为 ；

真空度为 。

参考答案：—8.0×104Pa 8.0×104Pa

22

u 2

2

u d le

13、已知雷诺准数为1×105，管子相对粗糙度为0.002，则流动时的摩擦系数

为 。

参考答案：0.025

14、流体流型对对流传热的影响用 表示。 参考答案：R e

15、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________ ；首先除

去的水分为____________；不能用干燥方法除的水分为__________。

参考答案：自由水分 非结合水分 平衡水分

二、名词解释（本大题共12小题）

1、非稳态流动

参考答案：流体在各截面上的有关物理量如温度T 、压力p 、流速u 等既随位置变化，也随时间变化，即T, p ,u = f (x y z θ) ,这样的流动称为非稳态流动或不稳定流动。

2、平均流速

参考答案：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。 3、普兰特准数Pr 参考答案：

,为无因次的数群，表示流体定压比热容、黏度和热导率

等物理性质对对流传热的影响 。

4、干基含水量X

参考答案： 即湿物料中水分质量与绝干物料的质量的比值，也即单位质量的绝干物料所含的水分量。

5、离心分离因数Kc

参考答案：是指离心机产生的离心加速度与重力加速度之比。常速（ KC <3000）， 高速（ 3000< KC <50000 ）， 超速（ KC >500000 ）。

6、单效真空蒸发

参考答案：在真空条件下，使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。蒸发过程中溶液沸腾产生的蒸汽不再利用而直接冷凝排除，这样的蒸发称为单效真空蒸发。

7、临界含水量Xc

参考答案：恒速干燥阶段与降速干燥阶段的转折点或分界点叫临界点，临界点所对应的物料含水量称为临界含水量Xc 。

8、湿空气露点T d

参考答案：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至饱和，出现第一滴露珠时的温度。

湿度 H 与露点 t d 的关系：

9、稳态流动

参考答案：流体在各截面上的有关物理量如温度T 、压力p 、流速u 等仅随位置变

d

d 622

.0p p p H -=λμ

p c Pr =w w G G G X -=

=湿物料中绝干物料质量湿物料中水分质量

化，不随时间变化，即T, p ,u = f (x y z ) ,这样的流动称为稳态流动或稳定流动。

10、雷诺准数Re

参考答案： ，为无因次的数群，是流体流动形态的判定依据，Re 反映了流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，标志着流体流动的湍动程度。Re ≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；Re ≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；2000

11、滤饼过滤

参考答案：利用一种过滤介质，将滤浆置于过滤介质上，固相部分滤饼沉积于过滤介质上形成滤饼层过滤介质孔径可能大于滤浆中部分颗粒，因而过滤初始时会有一些细小颗粒穿过介质，使滤液浑浊。随后颗粒在介质表面形成滤饼层，层内的孔道可小于过滤介质的孔道，而且小粒子还会在孔道中和孔口堆积，发生“架桥”现象，使小粒子也被截留，滤液变清，这样的过滤叫滤饼过滤。

12、多效蒸发

参考答案：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。

三、计算题（本大题共6小题）

1、水平管路由一段φ89×4mm 的管1和一段φ108×4mm 的管2串联而成。若水以9×10－3m3/s 的体积流量流动，试求水在各段管内的速度、质量流量和质量流速各为多少？

参考答案：解：作图（4’）

φ89×4mm 的管1其内径为 d 1= 89-2×4= 81mm = 0.081m 则平均流速 U 1 = 1.75 m/s

质量流量 q m =q v

质量流速 G = u 1ρ = 1.75×1000 = 1750 kg/m 2

.s

φ108×4mm 的管2其内径为 d 2 = 108－2×4 = 100mm = 0.1m

则平均流速 U 1 = 1.15 m/s 质量流量 q m =q v

质量流速 G = u 1ρ = 1.15×1000 = 1150 kg/m 2

.s

2、常压下湿空气的温度为80℃、相对湿度为10％。试求该湿空气中水蒸汽的分压、湿空气湿度、湿比体积、湿比热容及焓。

参考答案：解：作图（4’）

水蒸气分压p v 查饱和水蒸气表80℃时p s = 47.38kp a P w = p s ×φ = 47.38×10％ =4.738 kp a

μ

ρu

d R

e =