作食品工程原理业题参考答案
发布时间:2023-11-04 10:11:38浏览次数:51东北农业大学网络教育学院食品工程原理作业题参考答案作业题一参考答案一、填空题1. 雷诺数、小于 2000、大于 4000;2. 扬程(压头)、流量、转速、功率和效率;3. 压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器;4. 98.7 kPa5. 织物介质、粒状介质和多孔固体介质6.溶液的沸点升高、液层静压效应和蒸汽流动的能量损失。 7. 动量、热量和质量。8. 热传导、热对流和热辐射9. 冷冻;低于;升华;解吸。10.拉乌尔定律;道尔顿分压定律二、名词解释1. 利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块、颗粒或粉末的单元操作。2. 因温度差的存在而产生的能量传递,称为热量传递(heat transfer),简称传热。3. 蒸发:蒸发是指将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾,使其中的挥发性溶剂部分气化并被排除从而将溶液浓缩的过程。4. 制冷(refrigeration)是现代食品工程的重要基础技术之一。制冷是指从低温物体吸热并将其转移到环境介质中的过程,使物体降温并保持比环境介质温度更低的低温条件。5. 蒸馏(distillation)是利用组分挥发度的不同,将流体混合物分离成较纯组分的单元操作。三、选择题1、A2、B3、B4、B四、计算题解:(1).取计算截面和基准面取贮槽液面 1-1 和高位槽液面 2-2 为两个计算截面,同时取贮槽液面 1-1 为基准面,则柏努利方程为:式中:z1=0,z2=10;p1=p2;u1≈0,u2≈0,因此,柏努利方程简化为 可以看出,只要求得总阻力损失即可计算泵的功率。(2).计算阻力管路阻力包括直管阻力和局部阻力两部分,其中直管阻力为:式中 d=57-2×0.5=50mm=0.5m;l=50m流速
摩擦系数 λ 需要查摩狄图或利用经验公式计算,因此先计算雷诺数:属于层流,因此 λ 可以根据公式 1-17 计算(或查摩狄图),即:所以:局部阻力计算有两种方法,当量长度法和阻力系数法,下面用阻力系数法,查表 1-2,得到阻力系数为:名称 阻力系数进口 0.5出口 1.0底阀 1.5闸阀全开 0.17标准阀全开 6.090°弯头 0.75所以:Σζ=0.5+1.0+1.5+0.17+6.0+4×0.75=12.17则局部阻力为:总阻力 Σhf=hf+Σh’ =226.6+39.57=266.2 J/Kg(3). 计算泵的功率 泵的有效功率泵的轴功率 N=1.8/0.7=2.57kW。五、计算题解:(1)由式(6-11)P = F – V =0.65-0.57=0.08kg/s(2)查 T1=60.1℃时,rV=2 355kJ/kg;p=300kPa 对应 TS=133.3℃,rS=2168kJ/kg由式(6-15):(3)由式(6-17): e=V/S=0.57/0.64=0.89(4)由式(6-18):六、计算题解:(1)换热器内的热流量为
或由热量衡算公式得(2) (3) 七、计算题解:(1)水分蒸发量 (2)干燥空气用量湿空气用量 (3)干燥产品量作业题二参考答案一、填空题1、动量传递、热量传递和质量传递2、拉乌尔定律;道尔顿分压定律3、98.7 kPa4、叶轮、泵壳和轴封装置5、织物介质、粒状介质和多孔固体介质6、热传导、热对流和热辐射7、顺流、逆流和平流8、层流和湍流二、名词解释1. 沉降:沉降是利用固体颗粒或液滴与流体间的密度差,使悬浮在流体中的固体颗粒或液滴借助于外场作用力产生定向运动,从而实现分散相与连续相分离的单元操作。2. 粉碎:利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块、颗粒或粉末的单元操作,称为粉碎。3. 干燥:干燥是利用热量使湿物料中水分等湿分被汽化除去,从而获得固体产品的操作。4. 吸收:在液体和气体接触过程中,气体中的组分溶解于液体的传质操作,称为吸收。
5. 蒸发:蒸发是指将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾,使其中的挥发性溶剂部分气化并被排除从而将溶液浓缩的过程。三、选择题1、B2、A3、B4、C5、B四、计算题解:(1).取计算截面和基准面取贮槽液面 1-1 和高位槽液面 2-2 为两个计算截面,同时取贮槽液面 1-1 为基准面,则柏努利方程为:式中:z1=0,z2=10;p1=p2;u1≈0,u2≈0,因此,柏努利方程简化为 可以看出,只要求得总阻力损失即可计算泵的功率。(2).计算阻力管路阻力包括直管阻力和局部阻力两部分,其中直管阻力为:式中 d=57-2×0.5=50mm=0.5m;l=50m流速 摩擦系数 λ 需要查摩狄图或利用经验公式计算,因此先计算雷诺数:属于层流,因此 λ 可以根据公式 1-17 计算(或查摩狄图),即:所以:局部阻力计算有两种方法,当量长度法和阻力系数法,下面用阻力系数法,查表 1-2,得到阻力系数为:名称 阻力系数进口 0.5出口 1.0底阀 1.5闸阀全开 0.17标准阀全开 6.090°弯头 0.75所以:Σζ=0.5+1.0+1.5+0.17+6.0+4×0.75=12.17则局部阻力为:总阻力 Σhf=hf+Σh’ =226.6+39.57=266.2 J/Kg(3). 计算泵的功率 泵的有效功率
泵的轴功率 N=1.8/0.7=2.57kW。五、计算题解:(1)水分蒸发量 (2)干燥空气用量湿空气用量 (3)干燥产品量六、计算题解:(1)换热器内的热流量为或由热量衡算公式得(2) (3) 七、计算题解:(1)由式(6-11)P = F – V =0.65-0.57=0.08kg/s(2)查 T1=60.1℃时,rV=2 355kJ/kg;p=300kPa 对应 TS=133.3℃,rS=2168kJ/kg由式(6-15):(3)由式(6-17): e=V/S=0.57/0.64=0.89
(4)由式(6-18):