食品工程原理复习题(计算题、问答题).pdf

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1、【例】采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000kg，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度为0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。试求：(1)水分蒸发量（kg/s）；(2)绝干空气消耗量（kg绝干气/s）；(3)干燥产品量（kg/s）？解：(1)Ｗ＝Gc(X1－X2)X1＝0.4/(1－0.4)＝0.667X2＝0.05/(1－0.05)＝0.0526Gc＝1000(1－0.4)＝600kg绝干料/h∴Ｗ

2、＝600(0.667－0.0526)＝368.64kg/h＝0.1024kg/s(2)L＝Ｗ(H2－H1)H1＝H0＝0.009kg水/kg绝干气t1＝120℃，t2＝20℃H2未知，可通过I1＝I2求算I1＝(1.01+1.88H1)t1+2490H1＝1.01t1+(1.88t1+2490)H1I2＝(1.01+1.88H2)t2+2490H2＝1.01t2+(1.88t2+2490)H2∴H2＝(1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40)/(1.88×40+2490)＝0.041kg水/kg绝干气∴L＝0.

3、1024/(0.041-0.009)＝3.1974kg绝干气/s(3)G2＝Gc(1＋X2)＝600/3600×(1＋0.0526)＝0.175kg/s【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/m3【例】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

4、密度及绝缘材料与砖墙的两接触面上的温度。解：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：Qt1t410(5)2q5.27w/mAb1b2b30.120.100.12()0.700.040.70123按温度差分配计算t2、t3b0.121ttq105.279.1℃210.701b0.123tqt5.27(5)4.1℃340.703【2-4】有一蒸汽管外径为25mm，管外包有两层保温材

5、料，每层厚均为25mm。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。【2-19】在逆流换热器中，用初温为20℃的水将1.25kg/s的液体［比热容为1.9kJ/(kg·K)、3密度为850kg/m］由80℃冷却到30℃。换热器的列管直径为Φ25mm×2.5mm,水走管内。22水侧和液体侧的对流传热系数分别为850W/（m·K）和1700W/（m·K）,污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50℃，求水的流量和换热器的传

6、热面积。【2-25】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1m，求现在需要的管长。设换热器的热损失可忽略。教材p19，1-5，3【1-8】用离心泵将密度为1200kg/m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ΣLf，s=10J/kg、压出管路的ΣLf,D=30J/kg。两槽液面维持恒定，3其间垂直距

7、离为20m。每小时溶液的输送量为30m。若离心泵效率为0.65，求泵的轴功率。教材P52，例2-1；P264例8-2；P34例1-6简述影响沉降速度的因素。简述蒸汽压缩式制冷的工作过程。简述离心泵的汽蚀现象泵在工作时，吸上真空高度达最大值时，液体就要沸腾汽化，产生大量汽泡。汽泡随液流进入叶轮的高压区而被压缩。于是，汽泡又迅速凝成液体，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。这种现象称为“汽蚀”。简述混合均匀度的的判断依据以及混合机理与常压蒸发相比，真空蒸发有哪些优缺点？什么是

8、单效蒸发和多效蒸发？喷雾干燥和冷冻干燥各有什么特点？