1、西北农林科技大学本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：食品工程原理 学年学期：2006-2007-1试卷类型：A 卷 考试时间 ：2006-12-17专业年级：食品质量与安全一、名词解释1绝对压力：以绝对真空为基础测得的压力。表压：绝对压力高于大气压的数值，压力表上的读数即为表压或表压=绝对压力大气压。真空度：绝对压力低于大气压的数值，真空表上的读数即为真空度或真空度=大气压绝对压力。(各条 1 分)2气缚：离心泵启动前，吸入管路和蜗形泵壳内没有全部充满水，而是存在空气，由于空气密度小于水的密度，产生的离心力很小，不足以提供吸上液体所需真空度，这时离心泵就无法工作，积为气缚。(根据答题大意给
2、分)3流体的流动型态及判定：流体的流动型态有层流及湍流，层流指流体运动时质点都沿一个方向向前运动，而无径向运动。湍流指流体运动时质点做无规则运动，不仅有向前运动，还有径向及其它方向的运动，流体流动型态的判定用雷诺数。当 Re2000 时，流体为层流。当 2000Re4000 ，流体既有层流，又有湍流。当 Re4000时，流体为湍流。 （答出第二段即可）4允许吸上真空度：允许吸上真空度 Hs 指泵入口处压力 P1 可允许达到的最高真空度。以压头形式表示为Hs=（Pa-P 1）/g5汽蚀余量：汽蚀余量h 是指离心泵入口处液体的静压头 P1/g与动压头u12/2g 之和超过其饱和蒸汽压头 Pv/g的
3、某一最小指定值，即：h=（P 1/g+u12/2g）-Pv/g二、填空题118010 3 80103 2P 2P 1P 3 或 P3P 1P 2 3P 1=P2P 3= P4；P 5=P6P 7P 8；P 9=P10=P11 P12 4 （热）传导；（热）对流；（热）辐射 5直接接触式；蓄热式；间壁式或间接接触式 6容积损失；水力损失；机械损失 三、简答题1Z 1+P1/g+u12/2g= Z2+P2/g+u22/2g 或 gZ1+P1/+u12/2= gZ2+P2/+u22/2或 gZ1+P1+u12/2= gZ2+P2 +u22/2；Z 1、gZ 1 和 gZ1 是位压能；P 1/g、P
4、1/和 P1 是静压能； u12/2g、u 22/2 和 u22/2 是动压能。(各点 2 分)2答：启动离心泵之前，需要先将被输送的液体灌满吸入管路和泵壳，启动后电动机带动泵使叶轮高速旋转时，充满在叶片之间的液体，在离心力的作用下沿叶片间的通道从叶轮中心被子抛向叶轮的外缘。在此过程中，泵通过叶轮向液体提供了能量，液体以很高的速度离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗形泵壳中由于流道的逐渐扩大，液体流速减慢，大部分动压头转变为静压头，液体以较高的静压力沿着切向流入排出管道，从而实现输送流体的目的。当叶轮中心的液体作径向运动的同时，该处形成负压区。因为泵的吸入管路浸没在被输送的液体内部，在液面压力（常为
5、大气压）与叶轮中心负压的压力作用下，液体不断地被吸入轩轮内，以填补被排出液体的位置。这样，叶轮不断地转动，液体就能连续不断地被吸入和排出，实现输送液体的任务。 （答出大意即可）3离心泵的主要部件为叶轮、泵壳和轴封装置。叶轮的作用是将电动机提供的机械能传给液体，提高被输送液体的静压能和动能；泵壳起着能量转换的作用，将被输送液体的一部分动能转变为静压能；轴封装置的作用是为了防止高压液体从泵壳内沿轴向外泄漏以及因叶轮中心处负压使外界空气经缝隙漏入。 （答出大意即可）4傅里叶传热定律的表达式：q = T/n 或 = AT/nq热流密度或热通量；T/n沿等温面法线上的温度梯度 。热导率或传热系数A传热面
6、积； 为热流量；负号表示传热的方向与温度梯度的方向相反。 （各 1.5 分）5答：当液体和高温壁面相接触被加热至饱和温度时，就会产生沸腾现象。加热面温度 TW 和液体饱和温度 TS 差值 t=TW-TS 称为过热度，t 愈大，汽泡发生频率也愈高，一般认为 t=525时，汽泡产生的速度随 t的上升面而增加，且不断离开壁面升入蒸汽空间，表面传热系数提高，通常称之为泡状沸腾，也称为核状沸腾。当 t25时，由于加热面上产生的汽泡大大增加，且汽泡产生的速度大于汽泡跃离液面的速度，致使汽泡在加热表面形成一层不稳定的膜，通常称之为膜状沸腾。此膜的存在使传热系数变小。 （如图） （不一定画图，要求必须答出 t
7、范围和传热系数的变化趋势，两者各 3 分。 ）四计算题1解：根据题意列机械能衡算式：Z1+P1/g+u12/2g= Z2+P2/g+u22/2g+Hf （2 分）代入数值得u2=6.26m/s （2 分）计算质量流量 qm 或体积流量 qvqv=uA （2 分）qv=uA=3600*6.26*(68*10-3)2*3.14/4=0.0227m3/s （2 分）qv=uA=81.8m3/h （2 分）2解：根据题意列能量衡算式Z1+P1/g+u12/2g= Z2+P2/g+u22/2g+Hf （11 分）由 qv =3.14 u2*d2 /4 推得 u2 =0.796 m/s （2 分）代入各数值入 Z1+P1/g+u12/2g= Z2+P2/g+u22/2g+Hf 得H=Z1-Z2 =1.532m （2 分）3解：根据题意列能量衡算式Q=W1*cp1*t 1= W2*cp2*T 2 （4 分）代入数值得 W 1 =0.253 kg/s （2 分）或 W1 =909 kg/h由 Q=KA tm可 求 A （1 分）对于逆流: tm=29 （2 分）由 A=Q/K tm得 A=0.363 m2 （2 分）同理得顺流时 tm=23.08 （2 分）由 A=Q/K tm得 A=0.457 m2 （2 分）
