食工原理期末考试试卷（上）A 2005.1
(食品学院02级用) 一、概念题（30分） （每题1分）
1 经内径为158mm的钢管输送粘度为0.072 Pa.s,密度为900kg/m3的燃料油。若保持油品作滞流流动，最大流速不能超过 。
2 （1）如图所示，若液面恒定，忽略流动阻力损失，则放水管的出口速度u与___有关:
(A) H (B)H、d (C)d (D)pa (E) H、d、pa
（2）用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图A、B、C三种装置，两测压孔距离h相等，其读数分别为R1，R2，R3。则___。(d1=d2=d3，流速相等)
(A)R2
3 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头_________，流量________，效率_________，轴功率_________。(增高,下降,不变)
4 离心泵的流量调节阀安装在离心泵 管路上，关小出口阀门后，真空表的读数 ，压力表的读数 。（变大，变小）
5 我校传热系数测定的实验中，换热器壳程走的流体是________，管程走的是________。
6 离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。
7. 当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说( )
A. 串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍
B. 串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍
C. 当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍 D. 在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍
8 助滤剂的作用是 。
A． 形成疏松饼层，使滤液得以畅流； B． 帮助介质拦截固体颗粒；
C． 使得滤饼密实并具有一定的刚性 D．降低滤液粘度，减少流动阻力；
9 在长为L，高为H 的降尘室中，颗粒的沉降速度为ut，气体通过降尘室的水平流速为u，则颗粒能在降尘室内分离的条件是：_____ _______。
A. L/u＜H/ut B. L/ut＜H/u C . L/ut≥H/u; D. L/u≥H/ut
10叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为______。
A . 1/2 B. 1/4 C . 1/3 D . 1
11为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是___ 。
A.表面光滑，颜色较浅； B.表面粗糙，颜色较深； C.表面粗糙，颜色较浅
12在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10%,
为保证空气出口温度不变，可采用的办法是______________。
A.壳程加折流挡板, 增大壳程?值 B.将原先的并流改为逆流流动以增大?tm
C.开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量 D.开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力
13判断题（ ×或√）
（1）在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。______
（2）滴状冷凝的传热系数大于膜状冷凝表面传热系数。________
14（1）在多层平壁稳定热传导中，通过各层的热通量＿＿＿＿。（2）.列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近＿＿＿＿的温度，总传热系数接近＿＿＿＿＿的表面传热系数。（3）饱和蒸汽冷凝时，?t越大，?越＿＿＿＿；液体核状沸腾时，?t越大，?越＿＿＿＿。
15流体通过颗粒床层时，随流速从小到大可能出现的三种状态是_____________________、_________________、_______________________。
二、计算题（70分）
1(20分)精馏塔塔顶列管式冷凝器壳方的冷凝液体经AB管线流至塔顶，冷凝器壳方和精馏塔塔顶U形压差计读数分别为430mmHg和450mmHg，管路系统的部分参数如附图所示。已知管径为?22mm×2mm，AB管路垂直距离为6m，AB管路总长与所有局部阻力(包括进、出口)的当量长度之和为25m。操作条件下物料的密度为1000kg/m3，粘度为25mPa?s。冷凝器壳方各处压强近似相等。 求液体每小时的体积流量。摩擦系数可按下式计算:层流时,??=64/Re;湍流时, ?=0.3164/Re0.25。
2 (15分) 某液体由一敞口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为12m, 流体流经换热器的压强损失为29.4kPa，精馏塔压强为9.81×104Pa(表)，排出管路?114mm×4mm的钢管，管长为120m(包括除换热器以外的局部阻力的当量长度)，流速为1.5m/s，密度为960kg/m3，摩擦系数?＝0.03，其它物性均与20℃水极为接近。泵吸入管路压力损失为1[m液柱]，吸入管径为?114mm×4mm。 (1)试通过计算，选择下列较合适的离心泵； (2)泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米？ 型号 qv H ? Hsp (m3/h ) (m ) (％) (m) Ⅰ 22 16 66 6.0 Ⅱ 50 37.5 4 6.4 Ⅲ 90 91 68 6.2
4（20分）在传热面积为20m的某换热器中, 用温度为20℃, 流量为13200kg/h的冷却水冷却进口温度为110℃的醋酸, 两流体逆流流动。换热器刚投入使用时, 冷却水出口温度为45℃, 醋酸出口温度为40℃,运转一段时间后, 冷热流体流量不变, 进口温度不变, 而冷却水的出口温度降至38℃, 试求传热系数K下降的百分率。(水的比热容Cp=4.2kJ/kg℃,热损失可忽略)。试分析导致此现象的原因并提出改进方案。
2
食品工程原理02级上A卷参考答案 2005.1
一、概念题（30分） （每题1分）
1 1.013m/s
2 ①A ②D
3 下降 下降 下降 增高 4 出口 变小 变大 5 水 空气
6 离心泵性能 管路特性
7 C 8 A
9 D 10 D 11 A 12 D
13 √ √
14 1. 相等。 2. 水蒸汽； 空气侧。 3. 小；大
15 固定床状态 流化床状态 气流输送状态(完全悬浮状态)
二、计算题（70分） 1 (20分)
[解]在A、B两截面间列柏氏方程(以通过B的水平面为基准面)： 1分
gZA +(uA2/2)+(pA /?)=gZB +(uB2/2)+(pB /?)+?hf A B 5分 pA =0.43×13600×9.81=5.737×104N/m2 1.5分 pB =0.45×13600×9.81=6×104N/m2 1.5分 设流动为层流，则?=64/Re=64?/(du?) 2分 ?hf A B =?[(l+?le )/d](u2/2)=[64?/(du?)][(l+?le )/d](u2/2)=61.73u 3分 将有关数代入柏方程求解：9.81×6+(5.737×104/1000)=(6×104/1000)+61.73u
u=0.911m/s 2分 qVh=0.911×(?/4)×0.0182×3600=0.834m3/h 2分
验算：
-3
Re=0.018×0.911×1000/(25×10)=656<2100(层流) 2分
2 (15分) [解](1)选泵：
Z1＋P1/?g＋u12/2g＋He＝Z2＋P22/?g＋u22/2g＋∑Hf Z1＝0 Z2＝12m 5分
P1＝0(表) P2＝9.81×104 Pa(表) u1＝0 u2＝0(外)
∑Hf＝Hf吸入管?＋Hf排出管＋Hf换热器 2分 Hf排出管＝?(l/d)u2/2g＝0.03×120/0.106×(1.5)2/(2×9.81)＝3.898≈3.9m
4
∴ He＝12 + 9.81×10/(960×9.81) + 0 + 1 + 3.9 + 29400/(960×9.81)
＝12 + 10.42 +4.9+ 3.1＝30.4 m液柱 Q＝0.785×(0.106)2×1.5＝0.01323 m3/s＝47.6m3/h 1分 选Ⅱ泵 3分 (2)Hg＝Hs允－u12/2g－Hf吸入管＝6.4×1000/960 - (1.5)2/(2×9.81) - 1 ＝5.55m 4分
4（20分）
[解]?=(qmCp)(t2-t1)=13200×4.2(45-20)/3600=385 kW ?tm=(65-20)/ln(65/20)=38.2℃ K=?? /(A?tm)=385/(38.2×20)=0.5039 kW/m2℃ 过一段时间之后: ? '=13200×4.2×18/3600=277.2KW qm1Cp1=?????????=385/(110-40)=5.5 T2'=????? '/ qm1Cp1=110-277.2/5.5=59.6℃ ?tm'=[(110-38)-(59.6-20)]/ln[(110-38)/(59.6-20)]=54.2℃ K'=?? '/(A?tm')=277.2/(20×54.2)=0.2557 kW/m2K ∴(K-K')/K×100%=(0.5039-0.2557)/0.5039×100%=49.3% 产生原因：传热壁面污垢热阻所致。 改进办法：(1)清除传热壁面污垢 (2)増大流体流动湍动程度。
2分
2分 2分
1分 分 1.5分 1分 1分 3分 2分 3分 1.5
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库02级食工原理(1)A卷在线全文阅读。
相关推荐：