食品工程原理试题思考题与习题及答案 下载本文

该管末端分接两个处于同一水平面的支管,支管直径与总管相同,各支管均装有一相同的球阀(ζ=6.4),因支管很短,除球阀的局部阻力外,其他阻力可以忽略。高位槽水位恒定,水面与支管出口的垂直距离为6m 。试求开一个阀门和同时开两个阀门管路系统的流量。

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第二章 流体输送机械

一、名词解释 1 离心泵的气蚀现象 2 泵的工作点

3 离心泵的安装高度

4 离心泵的切割定律和比例定律 二、填空

1 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的( )下,输送( )时的性能曲线。 2 离心泵的实际工作压头和流量不仅与( )的特性曲线有关,还与( )的特性曲线有关。

3 离心泵压头的大小取决于( )、( )和( )。 4 离心泵的工作点由( )曲线和( )曲线共同决定。

5 为防止发生( )现象,泵的安装高度不能太高,可采取( ),( )等措施提高泵的安装高度。

6 管路系统主要由( ),( )和( )等组成。

7 泵的内部损失主要由( ),( )和( )引起。 三、选择

1 离心泵铭牌上标明的扬程是指( )。

A. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程

2 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,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( )

A. 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 3 两台相同的泵串联工作时,其压头( )一台泵单独工作时的两倍。

A. > B. < C. =

4 正位移泵的流量与( )有关。

A. 泵的转速与结构 B. 管路阻力 C. 泵的压头 5 离心泵的压头、流量均与流体的( )无关。

A. 黏度 B黏度密度 C. 温度

6 液体的黏性随温度升高而( ),气体的黏性随温度升高而( )。

A. 升高,降低 B. 升高,升高 C. 降低,升高 7 余隙系数越大,压缩比越大,则容积系数( )。

A. 越小 B. 越大 C. 不变

8 正位移泵的压头与( )有关。

A. 泵的转速 B. 管路阻力 C. 流量 四、简答

1 离心泵发生气蚀现象的原因是什么?危害是什么?应如何防止? 2 根据离心泵的特性曲线图说明用其出口阀门调节管路流量的原理。 3 简述实际流体柏努利方程的物理意义。 4 简述离心泵的结构和工作原理。

5 简述用旁路阀调节往复泵流量的原理。

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五、计算

1 已知离心泵吸入管内径为100mm,吸入管路总压头损失为12u2/2g(u为吸管内水的流速,m/s),泵入口处真空表读数为45.33kPa。试求吸水管内的流量(m3/h)。已知水的密度为103m3/kg。

2 用泵将密度为1.15g/cm3的盐水,以0.0056m3/min的流量由一敞口大原料贮槽送敞口高位槽中,管道出口比原料贮槽的液面高23m,吸入管内径为90mm,泵出口管内径为52.5mm。假如管路系统的摩擦损失为53.8J/kg,泵的效率为70%,试计算泵的扬程和功率。

3 用泵将82.2℃的热水以0.379m3/min的流量从一出口贮槽中吸上来,泵的入口管为内径50.8mm,长6.1m的40号钢管,有三个弯头。水从泵中流出来后经过一长61m,内径50.8mm的带两个弯头的管段后再排到大气中,排出口比贮槽的液面高6.1m。(1)计算总摩擦损失;(2)计算泵所作的的功;3.泵的有效功率。

4 用泵降体积流量为0.5m3/h的水以0.1m/s的速度从10m下的加热罐中抽至水龙头处。假如罐的压力保持在600kPa的表压下,试求泵的能量。忽略管道阻力。

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第三章 非均相物系的分离

一、名词解释 1 非均相物系 2 临界粒径 3 重力沉降 4 离心沉降 5 沉降速度 6 过滤速率 二、填空

1 滤饼过滤有( )和( )两种典型的操作方式。在实际操作中常用( )的操作方式。

2 沉降室应做成( )形或在室内设置( )。 3 沉降室的生产能力与( )和( )有关。 4 除尘系统可以由( )、( )和( )组成。

5 在除尘系统中,含尘气体可先在( )中除去较大尘粒,然后在( )中除去大部分尘粒。

6 过滤有( )和( )两种基本方式。

7 板框过滤机的工作过程主要有( ),( )和( )等。

8 滤饼过滤开始后会迅速发生( )现象。在滤饼过滤中,真正起过滤作用的是( )。 9 滤饼阻力的大小主要取决于(过滤介质)及其( )。 10 非均相物系的分离遵循( )的基本规律。 三、选择

1 在相同条件下,板框过滤机的洗涤速率为终了过滤速率的( )。 A.1/2;B.1/3;C.1/4

2 对于可压缩性滤饼,其压缩系数为( )。 A.s=0;B.s<1;C.s>1

3 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. 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。

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五、计算

1试计算直径d90μm,密度ρs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℃时空气的密度为1.205kg/m3,黏度为1.81×10-5Pa?s,水的黏度为1.5×10-3Pa?s。 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=5.15×10-6m2/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,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10μm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1.81×10-5Pa?s。

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/m,黏度为10P,离心机转筒的r2=0.02225m,r1=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。

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