食品工程原理练习题

一、填空题1换热器中冷、热两流体的相对流向大致有四种情形，即、、和。2食品工程原理是以三传原理即、、作为理论基础的。3某离心泵进口真空度为40kPa，出口处表压为0.3MPa，若当地大气压为1×105Pa，那么泵进口的绝对压力为Pa，泵出口的绝对压力为Pa。4泰勒筛制以及中国、美国等筛制中，筛号的命名都是以作筛号，统称为。5沉降速度的求算方法有、、。6电渗析操作的推动力是；超滤操作的推动力是。7常用的间壁式换热器种类有换热器、换热器和换热器。8采用真空蒸发的基本目的是降低。9多效蒸发的操作流程主要分为、和三种。10工业上应用的机械制冷方法主要有、和。11物料中的水分按去除的难易程度分为和两类；按在一定条件下能否用干燥方法除去而分为和两类。12称为精馏。13食品冷冻过程的快慢可用或两种方法表示。14过滤基本方程式)(2eVVxrpAdtdV中，A代表，r代表，x代表，Ve代表。15间壁式换热器的传热过程是、、。16临界温度是指通过加压能使气体液化的最温度；临界压力是在接近临界温度时使气体液化所需的最压力。17工业上常用的膜分离器形式主要有、、和四种类型。18某一湿物料的湿基含水量为20％，那么其干基含水量为。19表征混合均匀度的特征参数有和。20目前，在超临界流体萃取方面的研究和工业应用中，采用的溶剂绝大部分是。二、选择题（将最佳答案前面的字母填入题后的括号内）1多层平壁稳态热传导时，各层的温度降与各层相应的热阻（）A、成正比B、成反比C、不确定D、无关2超滤不具有的功能是（）。A、分离B、除去微生物C、浓缩D、离子交换3下列单元操作中属于质量传递的是（）A、搅拌B、液体精馏C、萃取D、沉降4下列说法对精馏过程情况的描述最确切的是（）。A、溶液在交替地进行汽化与冷凝B、液汽两相在进行传质C、蒸发与回流联合进行D、溶液的部分汽化与蒸汽的部分冷凝伴随进行5吸收操作的作用是分离（）A、气体混合物B、液体均相混合物C、互不相溶的液体混合物D、气-液混合物6当其它条件都保持不变时，增加板框过滤机的板框数，则滤饼充满滤框所需的时间（）A、增加B、缩短C、不变D、难以确定7微差压差计的工作原理是基于（）A.管内流体流动的连续性方程B.流体静力学基本方程C.牛顿黏性定律D.直管阻力公式8离心泵的工作点取决于（）A、管路特性曲线B、离心泵特性曲线C、离心泵的允许吸上真空高度D、管路特性曲线和离心泵特性曲线9推导过滤基本方程时，一个基本的假设是（）A、滤液在介质中呈湍流流动B、滤液在介质中呈层流流动C、滤液在滤饼中呈湍流流动D、滤液在滤饼中呈层流流动10微波加热的原理是（）A.离子极化与空化效应B.离子极化与偶极旋转C.空化效应与偶极旋转D.空化效应与辐射11在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气。对如下甲、乙二人判断的正确评价为（）甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽的温度乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数A、甲、乙均合理B、甲、乙均不合理C、甲合理，乙不合理D、乙合理，甲不合理12在启动离心式通风机时，为避免风机的电机因电流过大而损坏，应当将（）A.进风调节阀门全开B.进风调节阀门半开C.进风调节阀门全闭D.以上说法都不对13压力表上的读数为（）A.绝对压力B.表压C.真空度D.大气压14吸附操作的作用是分离（）A、固体混合物B、流体均相混合物C、互不相溶的液体混合物D、气-液混合物15湿空气中水蒸气分压与同温度下水蒸气饱和压力之比，称为（）A.绝对湿度B.相对湿度C.湿含量D.比焓三、简答题1什么是离心分离的分离因数？2过滤根据其推动力的来源可分为哪几种类型？各有什么特点？3什么是膜分离操作中的浓度极化？4什么是双效蒸发？5冷冻干燥的主要特点是什么？6什么是浸出（浸提）？从微观机理分析，浸出过程可分为哪几个步骤？7离子交换过程的主要特征是什么？离子交换操作循环分为哪几步？四、计算题1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％的浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁的量和蒸出水的量。2某食品厂有一输水系统如下图所示，输水管为Ф45×2.5mm钢管，已知管路摩擦损失∑hf＝1.6u2（u为管内水的流速），试求水的体积流量。若欲使水的流量增加30％，应将水箱水面升高多少？3一单程列管式换热器，由若干根长为3m、直径为φ25×2.5mm的钢管束组成。要求将流量为1.25kg/s的乙醇从77℃冷却到27℃，17℃的冷却水在管内和乙醇呈逆流流动。若已知水侧和乙醇侧的对流传热系数分别为0.85和1.70kW／(m2·K)，污垢热阻和换热器的热损失可以忽略不计，若维持水出口不超过47℃。试求换热器的传热面积。取乙醇的平均比热为2.2kJ/(kg·K)，管壁材料（钢）的导热系数为45W／(m2·K)。4某离心泵每分钟输送12m3的水，接在该泵压出管上的压强计读数为372.78kPa，接在吸入口上的真空计读数为26kPa，压强计和真空计与导管连接处的垂直距离为410mm，吸入管内径为350mm，压出管内径为300mm。水在管中的摩擦力可以忽略。试求该泵的压头。若测得泵的轴功率为126kW，求泵的效率。（水的密度为1000kg/m3）一、填空题1食品工程原理中的三大传递过程是指、和。2雷诺实验表明，当Re2000时，流体流动型态属于，当Re4000时，流体流动型态属于。3物料粉碎时所受到的主要粉碎力一般有三种，即、、。4根据按结构特征，间壁式换热器可分为、和等种类。5均质机主要由和组成。6表征混合均匀度的特征参数有和。7流体在圆管内呈层流流动时，处流速最大，最大流速umax是平均流速u的倍。水箱输水管8m3m1m出口8过滤基本方程式)(2eVVxrpAdtdV中，A代表，r代表，μ代表，Ve代表。9稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知料液的浓度为11％，进料流量为0.67kg/s，完成液浓度为75％。那么蒸发量应为，完成液流量应为。10常用的去湿方法按作用原理分为、和。11离子交换过程的主要特征是（1）、（2）、（3）。12离子交换树脂按其活性基团的性质，主要分为交换树脂和交换树脂两类。13精馏塔主要分为和两种类型。14常见的塔板类型有塔板、塔板、塔板等。15长管蒸发器根据液膜的流动方向可分为蒸发器和蒸发器。16逆卡诺循环由个可逆过程组成，是一个理想的循环。17蒸汽压缩式制冷的主要设备为、、和。18蒸馏是利用组分的不同将分离成较纯组分的一种单元操作。19食品冷冻过程的快慢可用或两种方法表示。20表压(pg)与绝对压力(pab)、大气压(pa)之间的关系式为；绝对压力与大气压、真空度(pvm)之间的关系式为。二、选择（将最佳答案前面的字母填入题后的括号内）1U管压差计的工作原理是基于（）A.连续性方程B.静力学基本方程C.牛顿黏性定律D.直管阻力公式2离心泵的安装高度（）A.与当地大气压有关B.与当地大气压无关C.与所输送液体的密度无关D.与离心泵的性能有关3微波加热的原理是（）A.离子极化与空化效应B.离子极化与偶极旋转C.空化效应与偶极旋转D.空化效应与辐射4下列蒸馏方法中，操作压力最低的是（）A.高真空蒸馏B.真空蒸馏C.分子蒸馏D.减压蒸馏5Fick定律可以解答的问题是（）：A、分子热运动方向及其速度大小B、分子扩散方向及其扩散系数大小C、分子扩散方向及其速率大小D、扩散传质方向及其速率大小6一个完整的工业吸收流程包括（）A、吸收部分B、脱吸部分C、吸收和脱吸部分D、难以说明7下列准数中反映物性对对流传热影响的是（）A、PrB、ReC、NuD、Gr8在启动离心式通风机时，为避免风机的电机因电流过大而损坏，应当将（）A.进风调节阀门全开B.进风调节阀门半开C.进风调节阀门全闭D.以上说法都不对9真空表上的读数为（）A.绝对压力B.表压C.大气压D.真空度10型号为3B33A的离心泵类型属于（）A.清水泵B.油泵C.耐腐蚀泵D.杂质泵11湿空气中水蒸气的质量与干空气的质量之比，称为（）A.绝对湿度B.相对湿度C.比焓D.湿含量12下列说法中，正确的是（）A.物料的总水分等于结合水分与自由水分之和B.物料的总水分等于非结合水分与平衡水分之和C.物料的总水分等于化学结合水分与离子结合水分之和D.物料的总水分等于平衡水分与自由水分之和13物料的干燥速率曲线包括（）A.预热阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段B.预热阶段、加速干燥阶段、降速干燥阶段C.预热阶段、降速干燥阶段D.降速干燥阶段、恒速干燥阶段14对于离子交换，说法不正确的是（）A.离子交换操作循环分为交换、反洗、再生和正洗B.离子交换是可逆的，所以离子交换剂可以再生C.离子交换属于动量传递过程D.离子交换属于传质过程15下列单元操作中，属于热量、质量同时传递的是（）A、过滤B、萃取C、搅拌D、干燥三、简答题1.与常压蒸发相比，真空蒸发有什么优点？2.影响沉降速度的因素有那些？它们对沉降速度有怎样的影响？3.什么是浸取？浸取过程从微观机理分析可分为哪几个步骤？4.什么是吸收？什么是吸附？5.什么是膜分离？常用的膜分离技术有哪些？6.喷雾干燥的主要特点是什么？7.超临界流体有什么主要特性？四、计算题（本题共40分）1.用蒸发器将含糖38％的蔗糖溶液浓缩至74％，若蔗糖溶液进料流量为10000kg/d，求生产浓糖液的质量和除去水分的质量。2.大豆油流过一内径为20mm的水平管道，其上装一收缩管（如图所示），将管径逐渐收缩至12mm。如果从未收缩段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求大豆油的流量（已知大豆油的密度为940kg/m3）。3.用刮板式换热器将苹果酱由80℃冷却到20℃，苹果酱比热容cp为3817J/(kg·K)，质量流量为50kg/h。冷却水与苹果酱呈逆流进入换热器，进口温度和出口温度分别为10℃和17℃,水的比热容为4186J/(kg·K)。若传热系数为568W/(m2·K)。求：（1）需要的冷却水流量；（2）换热平均温差和换热面积；（3）若改为顺流，其它参数不变，换热平均温差及所需换热面积又为何值？4.某离心泵以20℃水进行性能试验，测得体积流量为720m3/h，出口压力表读数为375kPa，吸入口真空表上的读数为28kPa，压力表和真空表之间的垂直距离为410mm，吸入管和压出管内径分别为350mm和300mm，试求泵的压头。若测得泵的轴功率为126kW，求泵的效率。（水的密度为1000kg/m3。忽略阻力）1.食品工业对液态物料采用浓缩的方法有哪些？蒸发、超滤、反渗透、电渗析2.从微观机理分析，浸取过程可分为哪几个步骤？答：（1）溶剂由体相传递到固体表面；（2）溶剂由固体表面传递到固体中的孔隙内；（3）固体中的溶质溶解到溶剂中；（4）溶质穿过固体中溶剂扩散到固体表面；（5）溶质由固体表面扩散到溶剂体相中。3.常用的蒸馏方法可分为哪些？按操作方式：间歇~、连续~按操作压力：常压~、减压（真空）~、加压~按汽相与液相接触次数：单级~、多级~按原料所含组分：双组分~、多组分~4.离子交换树脂按其活性基团的性质，可分为哪两类？离子交换过程的主要特征是什么？阳离子交换树脂、阴离子交换树脂；交换是等电量进行的、交换是可逆的、交换具选择性。5.离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么？有何危害？应如何消除？6.在干燥试验中热空气能否使物料完全干燥？为什么？并简述恒速干燥阶段机理和降速干燥阶段机理。7.试述影响乳化液稳定性的主要因素？8.影响乳化液稳定性的主要因素是什么？9.冻结速率对冻结食品质量有什么影响？速率慢，形成的大冰晶使细胞壁受到挤压而损伤和破裂，蛋白质和淀粉易老化，解冻时汁液流失，食品的风味、和营养价值变差。速率快，形成的冰晶细小，对细胞壁、蛋白质、淀粉的影响小，解冻时，食品质量可得到较好保持。10.喷雾干燥和冷冻干燥各有什么主要特点？11.什么是双效蒸发？与单效蒸发相比，多效蒸发有什么优点？12.影响沉降速度的因素有那些？它们对沉降速度有怎样的影响？u1u2U