1、1思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案,通常要用( )来确定最终的方案。2 单元操作中常用的五个基本概念包括( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( )和( ) 。3 奶粉的生产主要包括( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( )等单元操作。二、简答1 什么是单元操作?食品加工中常用的单元操作有哪些?2 “三传理论”是指什么?与单元操作有什么关系?3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念?4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。三、计算1 将 5kg 得蔗糖溶解在 20kg 的水中,试计算溶液的浓度,分别用质量分数、摩
2、尔分数、摩尔浓度表示。已知 20蔗糖溶液的密度为 1070kg/m3。2 在含盐黄油生产过程中,将 60%(质量分数) 的食盐溶液添加到黄油中。最终产品的水分含量为 15.8%,含盐量 1.4%,试计算原料黄油中含水量。3 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%得浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为 1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。4 在空气预热器中用蒸气将流量 1000kg/h,30的空气预热至 66,所用加热蒸气温度143.4,离开预热器的温度为 138.8。求蒸气消耗量。5 在碳酸饮料的生产过程中,已知在 0和 1atm 下,1 体积的水可以
3、溶解 3 体积的二氧化碳。试计算该饮料中 CO2 的(1)质量分数;(2) 摩尔分数。忽略 CO2 和水以外的任何组分。6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。20m 3 发酵灌内发酵液流体发酵时间为 16h。初始接种物中含有 1.2%的酵母细胞,将其稀释成 2%菌悬液接种到发酵灌中。在发酵罐内,酵母以每2.9h 增长一倍的生长速度稳定增长。从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中,生产出来的酵母悬浮液含有 7%的酵母,占发酵液中总酵母的 97%。试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量 F 以及残留发酵液的流量 W(假设发酵液的密度为 1000kg/m3)。2第一章 流体流动一、名词解释1 流体
4、的黏性2 牛顿流体3 流体的稳定流动4 层流边界层二、填空1 通常把( )流体称为理想流体。2 牛顿黏性定律表明,两流体层之间单位面积的( )与垂直于流动方向的 ( )成正比。3 流体在管道中的流动状态可分为( )和( )两种类型。4 在过渡区内,流体流动类型不稳定,可能是( ),也可能是( ),两者交替出现,与( )情况有关。5 流体的流动状态可用( )数来判断。当其( )时为( ); B. 13 过滤的推动力为( )。A.浓度差;B.温度差;C.压力差4 一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表逐渐上升,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( )。A.
5、 忘了灌水;B. 吸入管路堵塞;C. 压出管路堵塞;D. 吸入管路漏气四、简答1 简述旋风分离器的结构和设计原理。2 简述影响重力沉降的因素(以斯托克斯区为例) 。3 设计一个含尘气体的分离系统,并简述各个设备的作用。4 简述降尘室的结构和设计原理。5 根据过滤基本方程,简述影响过滤的因素。6 简述板框压滤机的工作过程。7 设洗水的粘度和温度黏度液相同,试证明洗涤速率是最后过滤速率的 1/4。8 简述先恒速后恒压过滤的特点。9 简述用试验法求过滤常数的方法。10五、计算1 试计算直径 d90m,密度 s 为 3000kg/m3 的固体颗粒分别在 20的空气和水中的自由沉降速度。已知 20时空气
6、的密度为 1.205kg/m3,黏度为 1.8110-5Pas,水的黏度为 1.510-3Pas。2 某悬浮液中固相密度为 2930kg/m3,其湿饼密度为 1930kg/m3,悬浮液中固相颗粒的质量分率为 25g/升水。该悬浮液于 400mm 汞柱的真空度下用小型转筒真空过滤机做试验,测得过滤常数 K=5.1510-6m2/s。现用一直径为 1.75m,长 0.98m 的转筒真空过滤机生产。操作压力于试验相同,转速为 1r/min,浸没角为 125.5,滤布阻力可忽略,滤饼不可压缩。试求此过滤机的生产能力和滤饼的厚度。3 已知含尘气体中尘粒的密度为 2000kg/m3。气体温度为 375K,
7、黏度为 0.6cP,密度为0.46kg/m3。现用一标准型旋风分离器分离其中的尘粒,分离器的尺寸为D=400mm,h=D/2,B=D/4 。含尘气体在进入排气管以前在分离器内旋转的圈数为 N=5,气体流量 Q=1000m3/h。试计算其临界粒径。4 预用沉降室净化温度为 20流量为 250m3/h 的常压空气,空气中所含灰尘的密度为1800kg/m3,要求净化后的空气不含有直径大于 10m 的尘粒,试求所需净化面积为多大 ?若沉降室低面的宽为 2m,长 5m,室内需要设多少块隔板 ?已知 20时,空气黏度为1.8110-5Pas。5 若分别采取下列各项措施,试分析真空转筒过滤机的生产能力将如何变化。已知滤布阻力可以忽略,滤饼不可压缩。 (1)转筒尺寸按比例增大 1 倍;(2)转筒浸没度增大 1 倍;(3)操作真空度增大 1 倍;4.转速增大 1 倍。6 用单碟片的碟式离心机澄清含有颗粒的黏性液体,颗粒密度为 1461kg/m3,溶液的密度为801kg/m3,黏度为 10P,离心机转筒的 r2=0.02225m,r 1=0.00716m,碟片的半锥角为 45。 ,如果转速为 2300r/min,流量为 0.002832m3/h。计算出口流体中最大颗粒的直径。