2004 年江苏南京农业大学食品工程原理考研真题
一、选择题(每小题 3 分,共 30 分)
(可以使用计算器)
1、流体在管内流动,若流动处于层流区,则流体流动的摩擦系数λ值
。
A、与管壁相对粗糙度ε/d 无关。
B、与雷诺数 Re 及管壁相对粗糙度ε/d 有关。
C、与雷诺数 Re 无关。
D、与管壁相对粗糙度ε/d 有关。
2、离心泵的安装高度与__________。
A、泵的结构无关;
B、液体流量无关;
C、吸入管路的阻力无关;
D、被输送的流体密度有关。
3、随着流体流量的增大,流体通过下列哪种流量计时,其压降变化幅度最小?
A、孔板流量计;
B、文丘里流量计;
C、转子流量计。
4、一台正在工作的列管式换热器,已知α1=100 w / (m2 K),α2=10000 w / (m2 K),若要
提高传热系数 K,最简单有效的途径是
。
A、设法增大α1;
B、设法增大α2;
C、同时增大α1 和α2。
5、要除去气体中含有的 10μ~50μ的粒子,除尘效率小于 75%,宜选用
。
A、除尘气道
B、旋风分离器
C、离心机
D、电除尘器
6、用套管换热器加热空气,管隙用饱和水蒸汽作热源,空气在管内作湍流流动,现因生产
需要将空气流量提高为原来的 2 倍,若要保持空气进、出口温度不变,则此时的传热温差应
为原来的
。
A、不变
B、2 倍
C、1.74 倍
D、1.149 倍
7、真空蒸发时,冷凝操作压强最低极限取决于____________。
A、冷凝水的温度;
B、真空泵的能力;
C、当地大气压力;
D、蒸发器的蒸发水量。
8、y 为溶质气体在气相主体中的浓度,y*为溶质气体在气相主体中与液相主体浓度 x 成平衡
的气相浓度。则当
时发生解吸过程。
A、y > y*
B、y ≥ y*
C、y ≤y*
D、y < y*
9、双组分连续精馏塔中,当物料处理量、料液浓度、馏出液浓度及釜液浓度一定时,回流
比增大,塔顶产品量
。
A、增加
B、减少
C、不变
D、不能确定
10、对于一定干球温度的空气,当其相对湿度愈低时,其湿球温度
。
A、愈高;
B、愈低;
C. 不一定,尚与其它因素有关。 D. 不变。
二、简答题(每小题 4 分,共 20 分)
1、评价旋风分离器性能的主要指标有哪些?
2、影响乳化液稳定性的主要因素是什么?
3、何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下选择性系数β=∞?
4、减少和防止超滤渗透通量衰减的方法有哪些?
5、冻结速率对冻结食品质量有什么影响?
三、计算题(每小题 20 分,共 100 分)
1、如图所示,常温水由高位槽经一φ89×3.5mm 的钢管流向低位槽,两槽液位恒定。管路中
装有一个截止阀。已知直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为 60m。截止阀在
某一开度时其局部阻力系数为 7.5,此时读数 R2=100mmHg 柱。试求:
(1)此时管路中的流量及两槽液面的位差Δz;
(2)若将阀门关小,使流量减为原来的一半,则读数 R2 为多少 mmHg?截止阀的阻力
系数变为多少?
已知流体在管内呈湍流流动,管路摩擦因数取λ=0.026。汞的密度为 13600kg/ m 3 。
△Z
R
2、现采用一套
管式换热器冷凝 2000kg/h 某蒸汽,冷凝温度为 110℃的某蒸汽气化
潜热为 500kJ/kg,其冷凝传热膜系数为 5600W/(m2·℃)。冷却水以 20℃及 5000kg/h 的流量
进入套管内管(内管尺寸为φ57×3.5mm)。水的物性可取为:密度为 995kg/m3,比热为
4.174J/(kg·K),导热系数为 0.62W/(m·K),粘度为 8×10-4Pa·s,忽略管壁及垢层的热阻,
且不计热损失。求:
(1)冷却水的出口温度及套管管长;
(2)由于气候变热,冷却水进口温度升至 30℃,在水流量不变情况下,该冷凝器的蒸汽
冷凝量为多少。
3、在常压连续精馏塔中分离苯一甲苯混合液体,每小时送入塔内 100kmol 的混合液体,进
料为泡点下的饱和液体,塔顶用饱和液体回流,塔底用间接蒸汽加热。已知精馏段和提馏段
操作线方程分别为 y=0.714x+0.271 和 y'=1.26x'-0.0195,试求:
(1)操作回流比;
(2)塔顶和塔底的产品组成;
(3)进料组成;
(4)精馏段和提馏段上升的蒸汽量分别为多少 kmol/h。
4、在一逆流操作的吸收塔中,吸收混合气体(氨与空气)中的氨。单位塔截面上的混合气体
流率为 0.036kmol/(m2s),含氨 2%(体积),新鲜吸收剂为含氨 0.0003(mol 分率)的水溶液,
从塔顶加入。要求氨的回收率不低于 90%,设计采用液气比为最小液气比的 1.3 倍。氨-水-
空气物系的相平衡关系为 Y=1.2x。已知气相总传系数 Kya 为 0.0483kmol/ (m3s ),过程为气
膜控制。 试求:
(1)所需塔高 Z:
(2)若采用部分吸收剂再循环从塔顶加入,新鲜吸收剂用量不变,循环量与新鲜吸收剂
量之比为 1:10,为达到同样的回收率,所需塔高为多少?
5、将 10kg 含水 15%的湿物料均匀地铺在 0.5m2 浅盘中干燥,干燥结束后物料水分含量降为
2%,干燥条件恒定。测定平衡含水量为 1%,临界含水量为 6%(以上均为干基)。恒速干燥速
率为 0.394kg/(m2·h),假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水量(干基)成线形关系。
试求:
(1)干燥所需时间。
(2)现将同样 10kg 物料铺在 1m2 盘内,在同样的干燥条件下,只需 3.5 小时就可达到要
求,求恒速与变速阶段干燥时间各为多少?