《食品工程学原理课后习题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品工程学原理课后习题.pdf（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一章1 .蒸气加热器的蒸汽压力表上的读数为8 1.9 k P a,当地当时气压计上读数为9 8.1 k P a,试求蒸汽的饱和温度。2 .在直径3.0 0 m 的卧式圆筒形贮藏罐内装满花生油，花生油密度为9 2 0 k g/m 3,贮罐上部最高点处装有压力表，其读数为7 0 k P a。问最大绝对气压是多少？3 .封闭水箱内水面上真空度为0.9 8 k P a,敞口油箱中油面比水箱水面低1.5 0 m。水箱和油箱间连着一压力计，指示液为水银，读数为0.2 0 0 m,若压力计与水箱相连的臂管内水银液面与水箱水面的高度差为6.1 1 m,求油的密度。4 .某精微塔的回流装置中，由塔顶蒸出的蒸汽
2、经冷凝器冷凝，部分冷凝液将流回塔内。已知冷凝器绝对压力p l=1 0 4 k P a,塔顶绝对压力p 2=1 0 8 k P a,冷凝液密度为 8 1 0 k g/m 3o为使冷凝器中的液体能顺利流回塔内，问冷凝器液面距回流液入塔管垂直距离h 应为多少？5 .浓度为6 0%的糖液（黏度6 0 m P a s,密度1 2 8 0 k g/m 3）,从加压容器经内径6 m m的短管接流出。问当液面高于流出口 1.8 m 时，糖液流出的体积流量是多少？假定无摩擦损失，液面上的压力为7 0.I k P a（表压），出口为大气压。6 .牛 奶 以 2.2 5 L/S 的流量经内径等于2 7 m m 的不
3、锈钢管。牛奶的黏度为2.1 2 m P a s,密度为1 0 3 0 k g/m 3 试问流动为层流或湍流？7 .用虹吸管从高位牛奶贮槽向下方配料槽供料。高位槽和配料槽均为常压开口式。今要求牛奶在管内以l m/s 流速流动，估计牛奶在管内的能量损失为2 0 J/k g,试求高位槽液面虹吸管出口高儿米？8 .某种油料在内径1 5 m m 的水平管内做层流流动，流速为1.3 m/s。从管道相距3 m 的两截面间测得压力降为7 k P a,求油的黏度。9 .稀奶油密度为1 0 0 5 k g/m 3,黏度为1 2 m P a s。若稀奶油以流速2.5 m/s 流经长8 0 m,规格为中3 8 m m
4、 X2.5 m m 的光滑不锈钢管，求直管阻力。1 0 .用泵将密度为1 0 8 1 k g/m 3、黏度为1.9 m P a-s 的蔗糖溶液从开口贮槽送至高位，流量为1.2 L/S。采用1 英寸镀锌管，管长6 0 m,其中装4 个 9 0 弯头。贮罐内液面和管子高位出口距地面高度分别为3 m 和 1 2 m,管出口表压力为3 6 k P a,泵的效率为0.6 0。求泵的效率。1 1 .将密度为9 4 0 k g/m 3,黏度为4 0 m P a-s 的豆油从罐A泵送至罐B,流量为2 0 L/m ino管道为内径2 0 n l m 的新钢管，全长2 4 m,包括两个9 0 弯头和一个半开的闸阀
5、。若罐B液面比若罐A液面高4 m,不考虑液面的变化，求输送1 0 0 k g豆油所需时间和泵所做的有效功。1 2 .将密度9 8 5 k g/m 3,黏度1.5 P a s 的葡萄酒用泵从贮槽送至蒸储釜，管路内径为5 0 mm的光滑不锈钢管，全长5 0 m,其间有三个9 0 弯头和一个控制流量的截止阀。贮槽内液面高出地面3 m,进蒸储釜的管口高出地面6 m,两容器内皆常压，泵安装在靠近贮槽的地面上。若流量为1 1 4 L/mi n,此时经截止阀的压力降为8 6k P a,求泵出口处的压力和泵的有效功率。1 3 .用 中8 9 mmX 3.5 mm、长 1 0 0 m的钢管输送20 的水，管子相
6、对粗糙度为0.0 0 0 1 o若使直管阻力不超过5 0 J/k g,求允许的水流量。1 4 .有一并联管路，已知总管中水流量为9 0 0 0 m3/h。并联两管的管长和管径分别为：ll=1 4 0 m,d l=0.5 m;1 2=8 0 m,d 2=0.7 m。若两管内摩擦因数之比入1/入 2=1.2,求每支管内水的流量。1 5 .有内径皆为8 0 mm的A、B 两支管构成并联管路，两支管皆有一闸阀和一换热器。A 支管长为20 m,B 支管长5 m,摩擦因数皆为0.0 3,换热器局部阻力因数皆为5。当两阀门皆开3/4 时，求两支管流量之比。1 6 .0 的冷空气在冷却系统的导管内流动，导管的
7、直径为6 0 0 mm。将测速管插入此导管的中心位置。以水为指示液，测得读数为4 mm。试求冷空气的流量。1 7 .密度为1 0 0 0 k g/m3 的液体，以3 1 9 k g/s 的流量流经一内径为0.5 m的管道，该液体黏度为L29 P a s,若流过孔板的压力降为24.5 k P a,问孔板的孔径为若干？1 8 .在中8 0 mmX 2.5 mm的管路上装有孔径为4 5 mm的孔板流量计，以测量流经管路中溶液的流量。操作条件下，溶液的密度为1 6 0 0 k g/m3、黏度为1.5 X 1 0-3P a-s o 用角接取压法测量孔板前后的压力差，压差计中指示液为汞。今因生产量加大，溶
8、液流量最高可达3 6 m3/h,而压差计上的读数不能超过7 0 0mm,试求该压差计是否合用。第二章1 .某离心泵以1 5 水进行性能测试试验，体积流量为5 4 0 m3/h,泵出口压力表读数为3 5 0 k P a,泵入口真空表读数为29.3 k P a。若压力表和真空表截面间的垂直距离为3 5 0 mm,吸入管和排除管内径分别为3 5 0 mm和 3 1 0 mm,试求对应此流量的泵的压头。2.牛奶以0.7 5 k g/s 的流量流经某泵时压力升高7 0.5 k P a0牛奶的密度为1 0 5 0k g/m3,求泵的有效功率。若泵的效率为7 5%求泵的轴功率。3 .某离心泵输液量为28 0
9、 L/mi n,压头为1 8 m。问该泵能否将密度1 0 6 0 k g/m3,流量为1 5 m3/h 的液体从敞口贮槽中输送到高8.5 m,表压为3 0 0 k P a 的设备中。已知管路尺寸为7 6 mmX 3.5 mm,管 长（包括管件的当量长度）为 1 24 m,摩擦因数为。0 3 o4 .用离心泵把20 的水从贮槽送至水洗塔顶部，流量为4 5 m3/h,槽内水位维持稳定，泵入口与贮槽水面的垂直距离为1.5 m,水洗塔顶水管出口与贮槽液面的垂直距离为1 4 m。管路尺寸均为7 6 mmX 2.5 mm。在操作条件下，泵入口真空表读数为25 k P a,塔顶水管出口压力表读数为9 8 k
10、 P a,水流经吸入管和排除管的能量损失分别为2u2 和 1 0 u 2,试求泵的有效功率。5 .用 2 B 3 3 型离心泵从敞口水槽中将水输送到它处，其流量为5 5 m 3/h,吸入管路的压头损失为1.5 m,动压头可忽略。当地大气压为9 8.I k P a.试求：输送2 0 清水时，泵的安装高度。输送6 0 清水时，泵的安装高度。6 .有一台双动往复泵，冲程为3 0 0 m m,活塞直径为1 8 0 m m,活塞杆直径为5 0 m m。若活塞每分钟往复5 5 次，其理论流量为多少？又实验测得此泵在2 6.5 分钟内，能使一直径为3 m 的立式圆形贮槽的水位上升2.6 m,试求泵的容积效率
11、（实际流量/理论流量）。7 .对一离心通风机进行性能测试，得到下列一组数据：空气温度2 0,风机出口处的表压为2 4 5 P a,入口处的真空度为1 4 7 P a,相应的风量为3 9 0 0 m 3/h,两侧压截面的垂直距离为0.2 m,吸入管和排除管内径分别为3 0 0 m m 和 2 5 0 m m,通风机转速为1 4 5 0 r/m i n,所需的轴功率为0.8 1 k W,试求对应的全风压和风机的效率。8 .容积为1 0 0 L 的汽缸中贮有2 5 绝对压力1 0 5 P a 的空气，在定温下压缩至1 0 6 P a,求功交换、热交换及终态容积。若过程为k=L 4 的绝热过程和m=L
12、 2 的多变过程，分别求功交换。9.要将绝对压力1 0 5 P a 的空气绝热压缩至9 X 1 0 5 P a,方案是：用单级往复压缩机；用有中间冷凝器的双级压缩机，两级的压缩比相等。试比较两个方案所消耗的理论功和容积因数。假定空气的初温和中间冷却后的温度都是2 0 ,余隙因数是0.0 7。空气的绝热指数为1.401 0 .需要供给表压力4 5 0 k P a 的压缩空气8 0 k g/h。用一单动往复式压缩机是否可达到此目的？该压缩机的气缸直径为1 8 0 n l m，活塞冲程为2 0 0 m m,往复次数为2 4 0 r/m i n,余隙系数为0.0 5。如果不够，试问采用条件相同而活塞杆
13、直径为2 0 m m的双动式是否可以达到目的？1 1 .在直径为5 0 0 m m 的管道中，2 0 c 的空气作平均压力分别等于3 P a 和 0.0 3 P a的两种流动。已知空气分子直径为3 7.2 n m。分别求空气的平均自由程，并确定其流动形态。1 2 .有 1 m 长的圆管道，直径2 c m,管内为2 0 空气的等温流。管道入口和出口的绝对压力分别为1 0 P a 和 I P a,求（1）进口和出口处空气的分子数密度；（2）管道的流导值；（3）通流量；（4）单位时间流过的空气分子数。第三章1 .试计算边长为a的立方体形颗粒的球形度和厚度与直径之比为0.2的圆片的形状因数。2 .每
14、1 k g 谷物从最初粒度5 m m 磨碎到最后粒度1 m m 需要能量3.6 k J,试问若此谷物从最初状态磨碎至粒度0.2 m m,所需能量多少？3 .谷物研磨时，经第一道磨粉工序生产9%的面粉，此面粉经1 0 0 u m 筛眼过筛，经过5 0 秒钟,面粉含量变为1.5%,问需要过筛多长时间，面粉含量才能降到0.2 5%?4 .某晶体物料，取 5 0 0 g 试样用泰勒标准筛进行筛析。所用筛号及截留于对应号筛面上的筛余量（质量）见下表：筛 号（目）1 0 1 4 2 0 2 8 3 5 4 8 6 5 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 7 0筛余量（g）0 2 0 4 0 8 0 1
15、 3 0 1 1 0 6 0 3 0 1 5 1 0 5试计算几何平均粒度和体面平均粒度（采用质量加权）o5 .辐式破碎机滚筒的直径为1 m,长度为0.5 m,两辑间的开度经调节为1 3 m m。将其用于某物料的粉碎，已知摩擦角为1 5 ,问加料颗粒的容许最大直径为多少？粉碎度为多大？6 .食盐经粉碎后用中国筛筛析，发现总量中有3 8%通过N o 8 筛而截留在N o l O 筛上，对于更细的部分，测出5%通过N o 6 5 筛而截留在N o l O O 筛上，设食盐的密度为 2 1 6 0 k g m-3,形状系数为1.7 5,试估算1 0 k g 试料中粗、细两部分食盐的表面积各为多少？7
16、 .某一间歇式混合器内，将淀粉和干菜粉进行混合，以生产汤料混合物。干菜粉与淀粉的原料比例为4 0：6 0 o 混合进行5 m i n 后，取样进行均匀性分析，淀粉含量以质量分数来表示，其结果是混合物组成的方差为0.0 8 2 3。试问若要求混合物达到均方差等于规定的允许低限值0.0 2 时，混合操作还需要继续进行多长时间？8 .用 直 径 1 m 的圆形转筒筛筛分某种物料，该物料与筛分之间的摩擦因数为0.3 5,问转筒筛的转速取8 0 r/m i n 是否合适？如改在旋转半径为0.1 m 的水平旋转筛上进行筛分，上述转速是否合适？9 .用平叶桨开式涡轮搅拌器搅拌一种黏度为L 5 X 1 0-3
17、 Pa s,密度为9 7 0 k g m-3的液体，搅拌容器的直径为0.9 1 m,设置4 个竖直挡板，每个宽度均为0.0 7 6 m,搅拌桨直径为0.3 0 5 m,宽度为0.0 3 8 1 m,若搅拌器的转速为1 8 0 r/m i n,求所需搅拌功率？1 0.某牛奶均质机对牛奶进行均质处理，将牛奶中脂肪球的平均滴径从3.5um减至l u m,生产能力为0.5 m 3/h。试计算均质所需的压力和功率。已知均质机实验常数k=50 0,m=2,牛奶表面张力为1 0-2 N m T。又据牛奶的物性常数，求经均质牛奶升温多少度？第四章1.求密度为1 0 30 k g/m 3,直径为0.4m m 的
18、球形颗粒在1 40 的热空气中的沉降速度。2.某谷物的颗粒粒度为4m m,密度为1 40 0 k g/m 3,求在常温水中的沉降速度。又有该谷物的淀粉粒，在同样的水中测得其沉降速度为0 m m/s,试求其粒度。3.密度为2 50 0 k g/n?的玻璃球在2 0 c 的水中和空气中以相同的速度沉降，假设符合S to k e 定律，求在这两种介质中沉降的球直径之比。4.拟设计在液体食用油的水洗设备之后，接以沉降槽以分离油和水。假定离开洗涤器出来的混合物，油以球滴出现，滴径为0.0 5m m,料液中油与水的质量比为 1：4,分离后的水相可认为绝不含油。已知料液流量为2 t/h,油的相对密度为0.9
19、,油温和水温均为38.试求沉降槽的沉降面积（假定沉降符合S to k e 定律）5.有一重力为沉降室,长4m,宽 2 m,高2.5m,内部用隔板分成2 5层。炉气进入降尘室时的密度为0.5 k g/m3,黏度为3.5x 1 0-5P a.s,炉气所含尘粒密度为450 0k g/m3,现要用此除尘室分离1 0 0 u m以上的颗粒,试求可处理的炉气流量.6.实验用一过滤面积为0.1 0 1 2 的过滤器对某种悬浮液进行试验,滤液内部真空度保持为6 6.5k P a,过滤5m in 得滤液1 升,又过滤5m in 得滤液0.6 升，问再过滤5m in,可得滤液多少？7 .用压滤机过滤葡萄糖溶液，加
20、入少量硅藻土作助滤剂.在过滤表压力为W Ok P a 下,头1 小时得滤液量5m 3。试问:若压力维持不变,在2 h内得滤液多少?假设硅藻土是不可压缩的，且忽略介质阻力不计.若在此第2h 内得滤液亦为5 m 3,应改为多大的恒定压力？8 .果汁中浆渣为可压缩,测得其压缩系数s=0.6 o 在表压1 0 5P a 的过滤操作压力下,经某压滤机过滤,最初1 工作小时可得2 50 0 L 清汁。问在其余条件相同下,要得到最初1 工作小时350 0 L 的清汁,要采用多大压力？介质阻力忽略不计。9.有一转鼓真空过滤机,转速为2 r/m in 时,每小时可得滤液4 m 3.若滤布阻力忽略不计,真空度不变
21、,每小时要获得滤液5 m 3,转鼓转速应多大?此时转鼓表面滤饼厚度为原来的几倍？1 0.油和水的混合物在分离机中分离，分界面半径为0.04 m,油排出口的半径为0.02 m。若油的密度为9 00 k g/m 3,水的密度为1 000 k g/m 3,问水的排出口处的半径应为多少？1 1 .奶油分离机的排出口半径为5 0m m 和 7 5 m m.若脱脂奶的密度为1 03 0 k g/m 3,稀奶油的密度为8 7 0 k g/m 3,求转鼓内分层界面的半径。1 2 .某离心分离机的有效转鼓高度为0.3 m,转速为5 4 00r/m i n,欲使鼓内水中离中心轴距离0.04 m 处的酵母沉降于鼓壁
22、，问进水量的最大值几何？已知酵母的直径为5 M m,密度为1 1 5 0 k g/m 3,水温为2 001 3 .以过滤式离心机过滤某一-液体食品.转鼓内径为0.4 m,转速为5 000r/m i n,鼓内液体的内缘直径为0.2 m。已知该液体食品的密度为1 04 0 k g/m 3,试求离心过滤压力。1 4 .某碟式离心机有1 00个碟片,碟片内、外缘直径分别为1 00和 2 00m l n,碟片沿轴向总高度为1 5 0m m,转速为6 6 5 0r/m i n,用此离心机分离牛奶中的奶油，若奶油密度为9 3 5 k g/m 3,奶油滴直径为3 阿 1,脱脂乳密度为1 03 0 k g/m
23、3,黏度为2.1 2 P a s.计算生产能力。1 5 .含有少量颗粒的悬浮液用管式离心机分离，每小时处理量为4 00L。转鼓半径为4 c m,液面半径为1 c m,转鼓转速为1 8 000r/m i n,这种悬浮液中颗粒的重力沉降速度为L 2 x 1 0-7 m/s,试求需要的转鼓有效长度。1 6 .温度为2 00,压力为l O l k P a 的含尘气体,用图4-3 1 a 所示的旋风分离器除尘，尘粒密度为2 000 k g/m 3,若分离器圆筒内径为0.6 5,进口气速为2 1 m/s.试求气体通过旋风分离器的压力损失;尘粒的临界直径。第五章1 .新鲜生鸡蛋中水分、蛋白质、脂肪、碳水化合
24、物和灰分的质量分数为0.7 3 7、0.1 2 8、0.1 1 3、0.01 2 和 0.01 0,计算它的定压比热容。2 .一玻璃窗的玻璃厚度为0.6 c m,两侧的温度分别为2 0和 5,求通过玻璃的热流密度。3 .美国雪利酒中水分蛋白质脂肪碳水化合物的势力分数分别为0.7 9 8、0.003、0.1 1 9 和 0.08 0,计算这种酒的热导率。4 .冷库壁由两层组成：外层为红砖，厚 2 5 01 n m，热导率为0.7;内层为软木，厚2 00m m,热导率为0.07 W/(m-K).软木层的防水绝缘层热阻可忽略不计.红砖和软木层的外表面温度分别为2 5 和-2.试计算通过冷库壁的热流密
25、度及两层接触面的温度。5 .面包炉的炉墙由一层耐火黏木砖，一层红砖，中间填以硅藻土填料层所组成.硅藻土层厚度为5 0m m，热导率为0.1 4 W/(m K),红砖层厚度为2 5 0m m,热导率为0.7 W/(m K).试求红砖层厚度必须增加多少倍,才能使不采用硅藻土的炉墙与上述炉墙的热阻相同。6 .直径为6 0 m m x 3 m m 的钢管用3 0 m m 厚的软木包扎,其外用10 0 m m 厚的保温灰包扎，以作为绝热层.现测得钢管外壁面温度为T 10,绝热层表面温度为10 ro已知软木和保温灰的平均热导率分别为0.0 4 3 和 0.0 7 W/(m K),试求每米管长的冷量损失量,
26、W/m.。7 .用 17 0 m m x 5 m m 的钢管输送水蒸气，为减少热损失，钢管外包扎两层绝热材料,第一层厚度为3 0 m m,第二层厚度为5 0 m m,管壁及两层绝热材料的平均热导率分别为4 5、0.0 9 3 和 0.17 5 W/(m 为)，钢管内壁面温度为3 0 0,第二层保温层外表面温度为5 0,试求单位管长的热损失量和各层间接触界面的温度。8 .热水在平管中流过,管子长3 m,外径为5 0 m m,外壁温度为5 0,管子周围空气温度10,试求管外自然对流所引起的热损失。9 .将粗碎的番茄通过管子从温度20 C 加热至7 5,管子内径为6 0 m m,内表面温度 保 持
27、1 0 5 c 番 茄 流 量 为 13 0 0 k g/h.已知物性数据是：P=10 5 0 k g/m 3;c p=3.9 8 K j(k g K);M=2.15 P a s (4 7.5 时)，M=l.2m P a s (10 5 时)；入=0.6 1W/(m-K)o 试求番茄与管子内表面之间的表面传热系数。10 .冷却水在19 m m X 1m m,长为2 m 的钢管中以l m/s 的流速通过.水温由28 8 K升至29 8 K.求管壁对水的表面传热系数。11.空气以4 m/s 的流速通过7 5.5 m m x 3.7 5 m m 的钢管，管长20 1n.空气入口温度为 3 2,出口为
28、6 8,试计算空气与管壁间的表面传热系数.如空气流速增加一倍,其他条件不变,表面传热系数又为多少？12.牛奶在3 2m m x 3.5 m m 的不锈钢管中流过，管外用蒸汽加热.管内牛奶的表面传热系数为5 0 0 W/(m 2 K),管外蒸汽对管壁的表面传热系数为20 0 0 W/(m 2-K)。不锈钢的热导率为17.5 W/(m K),求总热阻和传热系数.如管内有0.5 m m 厚的有机垢层，其热导率为L5 W/(m K),求热阻为原来的多少倍？13 .鲜豌豆近似为直径为6 m m 的球形，密度为10 8 0 k g/m 3,拟在-20 冷空气中进行流化冷冻.豆床在流化前床层高度为0.3 m
29、,空隙率为0.4.冷冻时空气速度为临界速度的L 6倍.求:流化床的临界流化速度和操作速度;通过床层的压力降。14 .在果汁预热器中，参加换热的热水进口温度为9 8,出口温度为7 5.果汁的进口温度为5,出口温度为6 5.求两种流体顺流和逆流时的平均温度差,并将两者作比较。15 .苹果酱以0.l m/s 的流速经15 m m x 2.5 m m 的不锈钢热导率为17.5 W/(m K),管外加热介质温度为120,对管外壁的表面传热系数为6 W/(m 2 K),管内壁的表面传热系数为26 7 W/(m 2 K).计算传热系数及单位管长的热流量。16 .用套管换热器将果汁由8 0 冷却到20,果汁比
30、热容为3 18 7 J/(k g K),流量为 15 0 k g/h.冷却水与果汁呈逆流进入换热器，进口和出口温度分别为6 c 和 16 c.若传热系数为3 5 0 W/(m 2 K),计算换热面积和冷却水流量。17 .一单程管壳式换热器，内装直径为25 x 2.5 m m 的钢管3 0 0 根,管长为2m.流量为8 0 0 0 k g/h 的常压空气在管内流动,温度油20 加热到8 0.壳程为10 8 饱和蒸汽冷凝.若已知蒸汽冷凝传热系数为1 x 10 4 W/(m 2 K),换热器热损失及管壁,污垢热阻可忽略,试求:管内空气表面传热系数;基于管外表面积的传热系数;(3)说明该换热器能否满足
31、要求。1 8.直径1 0 cm,高6.5cm 的罐头，内装固体食品.其比热容为3.75k J/(k g K),密度1 0 40 k g/m 3,热导率1.5 W/(m K),初温为70 C,放 入 1 2 0 c杀菌锅内加热，蒸汽对罐头的表面传热系数为80 0 0 W/(m 2 K).试分别预测3 0、60、90 分钟后，罐头的中心温度。1 9.直径为0.1 m,高0.1 1 85m 的圆罐头，内装受肉并混以肉汤.内容物的导温系数为 1 7.5x l 0-6m 2/s o 罐头初温为6 0c 进 入 1 2 0 c蒸汽温度的杀菌锅内，试求l O m i n 和 40 m i n 后,罐头的几何
32、中心点处的温度。2 0 .将温度为60 ,密 度 1 0 50 k g/m 3,比热容为3.98k J/(k g K)的菠菜浆放在直径 0.8m 的夹层釜中冷却.釜中设高效搅拌器.夹层中所通载冷剂的表面传热系数为 50 0 W/(m 2 K),釜内壁保持-5C.求菠菜浆分别冷却到40,2 0 所需时间。2 1 .烤炉内一块面包黑度为0.7,表面积为0.8m 2,表面温度为1 0 0.如面包表面积与炉壁面积相比很小炉壁温度为2 0 0 o 求面包接受的辐射热流量。第六章1.求固形物质量分数为0.3 0 的番茄酱在常压和真空度为95k P a时蒸发的沸点升高.(忽略静压效应)2 .上题中如果番茄酱
33、密度为1 0 3 0 k g/m 3,加热管长4m,求温差损失.3 .用单效蒸发器将果汁由固形物质量分数0.1 2 浓缩到0.2 8,进料流量为88k g/h,蒸发室中的温度为60,沸点进料,采用的加热蒸汽表压为69k P a,计算蒸汽耗量.4.在单效蒸发器中，每小时将2 0 0 0 k g果汁由固形物质量分数0.1 0 浓缩至0.3 0,蒸发室内的绝对压力为40 k P a.溶液在3 0 沸腾.加热蒸汽绝对压力为2 0 0 k P a,原料液比热容3.77k J/(k g K),试求:单位时间蒸发水量;原料液分别在3 0 和80 进料时需要的加热蒸汽量.5.用单效真空蒸发将奶液由固形物质量分
34、数0.1 4 浓缩到0.50,进料液流量为2.5k g/s,蒸发器内沸点为70 C,沸点进料,加热蒸汽绝对压力为0.4M P a.试计算每蒸发1 k g的水需要的加热蒸汽量.6.用单效蒸发器将糖汁由质量分数0.1 0 浓缩到0.40,进料液流量为1 0 0 k g/h,进料温度为1 5.蒸发器内沸点为80,加热蒸汽表压为1 69k P a.糖汁比热容为3.96 k J/(k g-K).(l)计 算 每 小 时 蒸 汽 消 耗 量；若 蒸 发 器 传 热 系 数 为2 60 0 W/(m 2 k),求蒸发器的换热面积.7.用单效蒸发器将果汁由固形物质量分数0.1 0 浓缩到0.45/进料温度为5
35、1.7,进料液流量为2 50 0 k g/h.蒸发温度为54.4,溶液的沸点升高为2.3 2 K,比热容为2.68 k J/(k g K)。加热蒸汽温度为1 2 1.蒸发器的传热系数为2.84.求蒸汽器的换热面积和加热蒸汽经济性。8.在双效顺流蒸发系统中，将脱脂奶固形物质量分数w s 由0.1 0 浓缩到0.3 0 o进料温度55,第 I 效中沸点为77,第H效中沸点68.5.假定奶中固形物比热容为2 k J/(k g K),近似估算离开第I 效奶的w s。9.保留上题所有条件，唯采用逆流操作，且第效加热蒸汽温度为1 0 0.求由末效流入第I 效料液的固形物含量.1 0 .采双效顺流蒸发浓缩牛
36、奶,进奶量为2 0 0 0 k g/h,固形物质量分数w s 为 0.1 4,进料温度为60.第 I 效沸点75,第I I 效温度66.5.末效奶w s 为 0.3 2。若固形物比热容为2 0 k J/(k g K).忽略温差损失，各效热利用因数为0.98。求:水分总蒸发量和各效蒸发量;加热蒸汽耗量;蒸汽经济性;第I 效出料液；1 1 .采用双效逆流蒸发系统将番茄汁由w s 为0.0 42 5浓缩到0.2 8。进料温度60 流量为50 0 0 k g/ho 加热蒸汽绝对压力为1 2 0 k P a,冷凝器真空度93.I k P a。第 I效强制循环，传 热 系 数 为 1.80 k W/(m
37、2 k).第效自然循环，传 热 系 数 0.9 0kW/(m 2 k)。忽略热损失和比热容中固形物的比热容。计算蒸发量、加热蒸汽量、蒸汽经济性和传热面积.1 2 .在并流加料的三效蒸发器装置中，将某溶液从1 0%浓缩至4 0%,若第二效的蒸发量比第一效的蒸发量多1 0%；第三效的蒸发量比第一效的多2 0%.试计算各效的完成液的浓度.第七章1.求在冷源温度-2 5 C 和热源温度3 0 间的一个逆卡诺循环的制冷因数。2.按规则写 出下列制冷剂编号：C C 1 4,C F 4,C H 4,C H 2 C 1 2,C C 1 2 F C C 1 F 2,C H 3 C H 3,C 0 2。3.一冷冻
38、装置每天2 4 h 从被冷却物体中吸取3.4 G J 的热量，制冷剂在吸热时保持温度在-1 0,而放热时保持在2 0。若一切损失不计，试按照逆卡诺循环，求此装置所放出的热量和所需的理论功率。4.某车间级压缩氨制冷机制冷量为5k W蒸发温度-24C,冷凝温度2 0 ,过冷温度1 6 ,求理论制冷因数和每小时氨的循环量。5.制冰厂每日2 4 h连续生产由25c的水制成的0 冰1 0吨。所用的氨压缩制冷机的冷凝温度为4 0 ,过冷到温度3 3 ,蒸发温度为-7。由于蒸发器与压缩机间管线中的冷量损失，压缩机进气温度为0 ,即过热7。设压缩机的效率为0.5 5,试问：（1）理论制冷因数为何值；（2）实际
39、功率消耗和实际制冷因数多大。6 .5cm厚的牛肉块在-3 0 的冻结室进行冻结，牛肉的含水量为7 3%,密度为9 7 0 kg/m 3,冻结时的导热率为1.l W/（m.K）开始冻结温度为T.75C,冻结时表面传热系数为5 W/（m 2.K）。利用普朗克公式计算冻结时间。7.将一-种家禽肉制成圆柱形进行冻结，圆柱直径为7 c m,肉的密度为1 0 5 0 kg/m 3,热导率为1.0 2 W/（m.K）,表面传热系数为1 3.8 W/（m 2.K）,冻结初温为-2.8,冻结器内温度为-3 0 ,计算冻结时间。8 .用公式计算温度为7 0、湿含量为0.0 5 3 kg v/kg d的空气的比焰、
40、相对湿度、湿比热容、比容和露点（设空气总压为1 0 1.3 kP a）。9 .在焰-湿图上确定下表中空格的数值T/T W/r Td/H/（kg/kg d）/%h/（kj/kg d）p/kP a123456(3 0)(4 0)(6 0)(5 0)(5 0)(7 0)(2 0)(2 0)(0.0 3)(5 0)(1 2 0)5)1 0.将含1 kg干空气的空气A（TA=2 0,A=0.3 0）与含2 kg干空气的空气B（TB=9 0,由B=0.2 0）混合,得空气C。求（1）空气C的比焰和含湿量；（2）空气由状态A到状态C变化过程的焰湿比。第八章1 .1 0 kg牛肉在2 0、相对湿度为0.6 0
41、的空气中达到解湿平衡，讲失去多少水，这时牛肉中还含多少克水？（鲜牛肉湿基含水量为7 3%）2 .采用热风干燥法将切碎的胡椒的湿基含水量由0.90降至0.1 5。干燥介质原为温度32 ,相对湿度0.3 0的新鲜空气经加热器加热至7 5,假定干燥过程=0,要求离开干燥室的空气相对湿度为0.7 0,求（1）每1 k g干料所需干空气量；（2）处理I M g物料，加热器对空气供热多少？3.在并流干燥器中，每小时将1.5吨切丁胡萝卜从含水量0.8 5干燥到0.2 0 （湿基）。新鲜空气的温度为2 7 ,相对湿度为6 0%,空气预热温度为9 3 ,空气用量为4 0 0 k g d/k g s,试求：（1）
42、若空气湿球温度保持不变，离开干燥室空气的温度；（2）从工业干燥器操作观察到实际规律是湿含量每增加O.OOl k g v/k g d,干球温度将降落2.8。若符合此规律，求离开干燥器空气的温度；（3）每小时加热空气所需的热量。4 .有中间加热的三段干燥器，每小时送入湿料1.8 M g,其含水量从进入时的39%降低到卸出时的8%（湿基）。空气预热器和两个中间加热器将新鲜空气或中间空气均加热到70新鲜空气的温度为2 0 ,相对湿度为6 0%o假设在每一段干燥室中所进行的均为绝热干燥，每段出来的空气均被水汽饱和到相对湿度等于6 0%,已知排气温度为4 5。试求：（1）每小时空气用量；（2）预热器及各中
43、间加热器中的加热蒸汽消耗量（1 30 饱和水蒸气，凝水于饱和温度下排出）。5 .在常压干燥器中，用新鲜空气干燥某种湿物料。已知条件为：温度1 5,比烙 33.5 k J/k g d的新鲜空气在加热室中升温至9 0 后送入干燥器，离开干燥器的空气温度为5 0 C.干燥器的热损失为1 1.5 2 M J/h。每小时处理2 8 0 k g 湿物料，湿物料干基含水量为0.1 5,进料温度1 5,干物料产品干基含水量为0.0 1,出料温度4 0,绝干物料比热容1.1 6 k J/（k g.K）。试求:（1）干燥产品质量流量；（2）水分蒸发量；（3）新鲜空气耗量。6 .某糖厂用干燥器将砂糖湿基含水量由0.
44、2 0 干燥到0.0 5,每小时处理湿物料9 0 0 k go干燥介质原为2 0、相对湿度0.6 0 的空气，经加热器升温到1 2 0 进入干燥器。离开干燥器的空气湿度为4 0 C,相对湿度0.8 0。求：（1）水分蒸发量;（2）空气消耗量和单位空气用量；（3）产品量；（4）若鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量是多少？7 .用热空气干燥某种食品物料，新 鲜 空 气 的 温 度 为 2 0 ,湿含量为0.0 0 6 k g v/k g do 为防止食品中热敏成分不被破坏，要求空气在干燥室内的温度不能超过9 0。采用两段干燥过程：先将新鲜空气用加热器加热到9 0 送入干燥器，空气温度降至6 0
45、C；再用中间加热器将其加热至9 0 ,离开干燥器的空气温度为6 0 r o 假设两段干燥过程都是等焰过程，在空气h-H图上表示出整个过程，并求单位空气用量。8 .1 0 0 k g 马铃薯制品经干燥器脱水处理，湿基含水量由0.8 0 降至0.1 0。耗用了表压7 0 k Pa的加热蒸汽4 5 0 k g，将 2 2 5 0 0 m 3干空气加热，使其由温度2 5、为0.30 升温至7 0。加热后的空气通过干燥室温度降至5 0。计算单位空气用量及干燥器热效率。9 .用连续式干燥器每小时干燥处理湿基含水量为1.5%的物料9 2 0 0 k g,物料进口温 度 2 5,产品出口温度34.4,湿基含水
46、量降至0.2%其比热容为1.8 4 2k J/（k g.K）o空气温度2 6,湿球温度2 3,在加热器中升温到9 5 进入干燥器。离开干燥器的空气温度为6 5 o 干燥器的热损失为5 9 8.7 k j/k g w o 试求：（1）产品量；（2）新鲜空气耗量；（3）干燥器的热效率。1 0 .温度9 0、湿含量为0.0 1 2 k g v/k g d的空气以3.8 0 m/s 的流速垂直流过湿料层，估算恒速干燥速率。第九章1 .C O2 气体在稳态下通过长2 0 cm,直径1.0c m 的装有N 2的管扩散，温度为25,总压为l a tm,管一端CO 2的分压为6 0.6 k P a,另一端为1
47、0.I k P a。若已知25 扩散系数D N 2-CO 2=1.6 7 X 10-5 m 2/s,计算CO 2的扩散通量。2.甲烷气在长0.I m 的直管内扩散，管内充满氮气，温度为25,总压为l a tm,管一端甲烷的分压是14.O k P a,另一端为1.3 k P ao氮在一个边界上是不溶解的，因此是静止的。计算稳态的甲烷的扩散通量。3 .25 c 口 寸 水在一地下灌溉渠内流动。每 3 0c m 设置一内径为25 c m,长为0.3 m 的通气口与温度为25 的大气相通。在 3 00m 长的渠内共设置10个通风口。假设外部空气是干燥的，计算24 小时水的总蒸发损失。已知25 水蒸气在
48、空气中的扩散系数为2.6 0X 10-5 m 2/s o4 .在例9-3 中，若空气的相对湿度为20%,流速为4 m/s,且是沿盘长4 5 c m 的方向流动（宽度为20c m）,其他条件不变，求水蒸发的传质系数及每小时的蒸发量。5 .在压力为101.3 k P a、温度为3 0的条件下，使C02的体积分数为0.3 0的混合气体流与一定量水不断接触，若 3 0时C02水溶液的亨利系数为19 1M P a,求水中CO 2的平衡浓度为多少m o l/m 3?6 .某油脂工厂用清水吸收空气中的丙酮，空气中丙酮的体积分数为0.01,要求回收率达9 9%若水用量为最小用量的1.5 倍，在操作条件下平衡关
49、系为Y*=2.5 X,计算总传质单元数。7 .在填料塔中用清水逆流吸收空气-氮混合气中的氮。混合气质量流量为0.3 5 k g/（m 2.s）,进塔气体浓度 1=0.04,回收率0.9 8,平衡关系为Y*=0.9 2X,气相总容积吸收系数K Y a V=4 3 m o l/（m 3.s）操作液气比为最小液气比的1.2倍。求塔底液相浓度和填料层高度。8 .用清水吸收原料气中的甲醇在填料吸收塔中以连续式逆流操作进行。气体流量 1000m 3/h,原料气中含甲醇0.I k g/m 3,吸收后水中含甲醇等于与原料气相平衡时浓度的2/3,塔在标准情况下操作，吸收的平衡关系为Y*=l.15 X,甲醇的回收
50、率为 0.9 8,K Y=0.13 4 m o l/（m 2.s）,塔内填料的有效表面积为19 0m 2/m 3,气体的空塔流速为0.5 m/s,试求：（1）水的用量；（2）塔径；（3）填料层的高度。9 .某一连续脱臭系统中有单级水蒸气脱吸操作，以脱除奶油中的气味，若有气味物质在奶油中的含量达l O m g/k g,而通过此接触级的水蒸气对奶油的质量比0.7 5：1,试计算离开接触级的奶油中气味物质的浓度，已知平衡时气味物质在奶油中和在水蒸气中的浓度比为1：10,且假定此接触级为理想平衡级。10.在例9-7 的糖液吸附脱色中，如改用两级逆流吸附法，试求吸附剂用量。第十章1.单位换算：（1）乙醇