09級(jí)食品工程原理上冊(cè)答案A

2010?2011學(xué)年第二學(xué)期食品工程原理（上冊(cè)）科目考試試題A卷答案使用班級(jí)（老師填寫）：食品09-1,2題號(hào)—三四五七八九總分得分閱卷人一、填空題：（每空1分，共25分）1、流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng)，流體由于流動(dòng)而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長(zhǎng)不變。（填增大、減小、不變、無(wú)法判斷）2、離心泵的工作點(diǎn)是泵特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)。若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭下降,流量下降,效率下降,軸功率增高。（增高，下降，不變）3、液體的粘度隨溫度升高而減小,氣體的粘度隨溫度的升高而增大。4、在食品加工中，研究傳熱主要有兩方面的目的，一是強(qiáng)化傳熱,一是削弱傳熱。5、流體在水平管內(nèi)作穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)，管路直徑變小的地方，流速會(huì)增大,靜壓強(qiáng)會(huì)降低。6、離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。7、強(qiáng)化傳熱的途徑主要有增加傳熱面積、增大傳熱溫差和提高傳熱系數(shù)等。8、物質(zhì)的黑度越大，其輻射傳熱能力越o9、當(dāng)Re為已知時(shí)，流體在圓形管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)入=64/Re,在管內(nèi)呈湍流時(shí)，摩擦系數(shù)入與Re及有關(guān)。10、某液體在內(nèi)徑為d的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u,當(dāng)它以相同的體積流量通過(guò)等長(zhǎng)管子，而管內(nèi)徑縮小為原來(lái)的一半時(shí)，若流體為層流，則壓降P為原來(lái)的16倍。11、流體通過(guò)固體顆粒床層流動(dòng)時(shí)隨著速度的增長(zhǎng)，將會(huì)產(chǎn)生三種狀態(tài)分別是固定床、流化床、氣力輸送。12、評(píng)價(jià)旋風(fēng)分離器性能的主要的三項(xiàng)指標(biāo)為分離效率、生產(chǎn)能力和壓強(qiáng)降。

二、選擇題答案位置（共15分，每題1分）TOC\o"1-5"\h\zD2、B3、D4、D5、B6、C7、B8、A9、B10、AD12、A13、B14、C15、D三、簡(jiǎn)答題（共1題，滿分5分）.如圖所示離心泵操作裝置中，有哪些錯(cuò)誤？請(qǐng)指出并說(shuō)時(shí)原因。（5分）答：①吸入管路上不應(yīng)裝閥門，②安裝高度過(guò)高，吸入管路直徑不能小于出口管路直徑，以上三點(diǎn)都有可能造成氣蝕現(xiàn)象;無(wú)底閥，不能灌泵，會(huì)形成氣縛現(xiàn)象。四、計(jì)算題（共55分）1、（5分）在本題附圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，于異徑水平管段兩截面間連一倒置U管壓差計(jì)，指示液應(yīng)為水，以測(cè)量?jī)山孛嬷g的壓強(qiáng)差。U管壓差計(jì)讀數(shù)R為200mm。試求兩截面間的壓強(qiáng)差。（水的密度取為1000kg/m3）解：因?yàn)榈怪肬管，所以其指示液應(yīng)為水。設(shè)空氣和水的密度分別為心與。，根據(jù)流體靜力學(xué)基本原理，截面片優(yōu)為等壓面，則Pa~Pa1分又由流體靜力學(xué)基本方程式可得Pa=P\—PgM1分Pa'=P2—Pg（M—R）—PggR1分聯(lián)立上三式，并整理得P\-P2=（P一0g）gR由于夕《《。，上式可簡(jiǎn)化為p\—p2yPgR1分所以Pl1000X9.8IX0.2=1962Pa1分2.（10分）一小型板框壓濾機(jī)有框1（）塊，長(zhǎng)、寬各為0.2m,在2（）（）kPa（表壓）下作恒壓過(guò)濾共2h濾框充滿，共得濾液160L,每次洗滌與裝卸時(shí)間為lh,若介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，試求過(guò)濾常數(shù)K。解：p=200kPaTOC\o"1-5"\h\zA=0.2x0.2xl0x2=0.8m22分V2=KA2*t2分q=V/A=0.16/0.8=0.2m3/m22分q2=Kt2分K=0.22/2=0.02m2/h2分3、（10分）在圖示裝置中，水管直徑為中57X3.5mm。當(dāng)閥門全閉時(shí);壓力表讀數(shù)為0.3大氣壓，而在閥門開(kāi)啟后，壓力表讀數(shù)降至0.2大氣壓。設(shè)管路入口至壓力表處的壓頭損失為0.5mH2。，求水的流量為若干m/s?解:閥門全閉時(shí)，由P25/(1000x9.81)=3.1m即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1mo閥門開(kāi)啟時(shí)，以水槽液面為上游截面1-1',壓力表處為下游截面2-2,，管路中TOC\o"1-5"\h\z心線為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式2分2gpg2gpgg2分Zi=H=3.1m,Z2=0,Pi=O,P2=0.2x1.013x105Pa,ui-0,Lhf7g=0.5mH2O代入上式1分3.1=0.2x1.013x1()5/(1000x9.81)+ui/(2x9.81)+0.52分解得u2=3.24m/s4、(15分)如圖1用離心泵將20℃的水由敞口水池送到一壓力為2.5atm的塔內(nèi)，管徑為6108X4mm管路全長(zhǎng)100m(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，管的進(jìn)、出口當(dāng)量長(zhǎng)度也包括在內(nèi))。已知：水的流量為水的粘度為1厘泊，密度為1000kg.m-3,管路摩擦系數(shù)可取為0.024,計(jì)算并回答：(1)水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)；(2)管路所需要的壓頭和功率；解：已知：d=108-2X4=100mm=0.1mA=(Ji/4)d2=3.14X(l/4)X0.12=0.785X10-2m1+Ele=10()mqv=56.5m3/hTOC\o"1-5"\h\z??.U=q/A=56.5/(3600X0.785X1O-2)=2m/s1分口=iCp=10-3pa?sp=1000kg.mHX=0.024Re=duP/u=0.1X2X1000/10-3=2X105>4ooo1分???水在管內(nèi)流動(dòng)呈湍流1分(2)以入水口1-1面為水平基準(zhǔn)面，在1-1與出水口2-2面間列柏努利方程：1分Zi+(ui2/2g)+(pi/Pg)+H=Z2+(U22/2g)+(p2/Pg)+XHf2分VZ)=0,ui=0,p=0(表壓)，Z2=18m,U2=01分P2/Pg=2.5X9.81XI04/(1000X9.81)=25m1分SHf=X[(l+Ele)/dJ(u2/2g)1分=0.024X(100/0.1)XL22/(2X9.81)J=4.9m1分???H=18+25+4.9=47,9m2分Ne=Hqv2分5.（15分）在并流換熱器中，用水冷卻油。水的進(jìn)、出口溫度分別為15℃和40℃,油的進(jìn)、出口溫度分別為150℃和100℃?，F(xiàn)因生產(chǎn)任務(wù)要求油的出口溫度降至80℃,設(shè)油和水的流量、進(jìn)口溫度及物性均不變，若原換熱器的管長(zhǎng)為1m,求將此換熱器的管長(zhǎng)增加多少米才能滿足要求。換熱器的熱損失可忽略。TOC\o"1-5"\h\z解：原平均溫度差A(yù)ti=150-15=135℃,At2=100-40=60℃1分Atm=(135-60)/In(135/60)=92.5℃1分由熱量衡算Q=WhCph(T1-T2)=WcCpc(t2-ti)1分WhCph/WcCpc=(t2-ti)/(T1-T2)=(40-15)/(150-100)=0.51分當(dāng)油的溫度降至80℃時(shí)，由熱量衡算得Q=WhCph(150-80)=WcCpc(t2-15)2分或WhCph/WcCpc=(t2-15)/(150-80)=0.5解得t2r=50℃1分新的平均溫度差，Ati=150-15=135℃,At2=80-50=30℃,2分Atm'=(135-30)/In(135/30)=69.8℃2分