思考题与习题食工原理

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。20m3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)。

1

第一章 流体流动

一、名词解释 1 流体的黏性 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( )；<( )时为( )。 6 流体在管道中的流动阻力可分为( )和( )两类。 7 当流体在圆管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )。

8 根据雷诺数的不同，摩擦系数-雷诺数图可以分为( )、( )、( )和( )四个区域。 9 管路系统主要由( )，( )和( )等组成。 10 局部阻力有( )和( )两种计算方法。 三、选择

1 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 2 砂糖溶液的黏度随温度升高而( )。

A. 增大； B. 减小； C. 不变 3 层流时流体在圆管内的速度分布规律为( )形式。

A. 二次曲线； B. 直线； C. 指数 四、简答

1 推导理想流体的柏努利方程。

2 举例说明理想流体柏努利方程中三种能量的转换关系。 3 简述流体流动状态的判断方法及影响因素。 4 如何用实验方法判断流体的流型？

5 说明管壁的粗糙度对流体流动阻力的影响。 五、计算

1 某真空浓缩器上真空表的读数为15.5×103 Pa，设备安装地的大气压强为90.8×103 Pa，试求真空浓缩器内的绝对压强。

2 一敞口储槽内贮存有椰子油，其密度为910kg/m3，已知：Z1=0.6m，Z2=1.8m；槽侧壁安装的测压管上段液体是水，测压管开口通大气。求槽内油面的位置高度h 。

2

z2 h

z1

习题2附图

3 某设备进、出口的表压强分别为－13 kPa和160 kPa，当地大气压为101.3 kPa，求该设备进、出口的压强差。

4 用一串联U形管压差计测量水蒸气锅炉水面上的蒸气压pv , U形管压差计指示液均为水银，连接两U形管压差计的倒U形管内充满水，已知从右至左四个水银面与基准水平面的垂直距离分别为h1=2.2m、h2=1m、h3=2.3m、h4=1.3m。锅炉水面与基准水平面的垂直距离为h5=3m。求水蒸气锅炉水面上方的蒸气压pv。

水

pv 汞

h5

h3 h1 h4 h2

习题4附图 5 试管内盛有10cm高的水银，再于其上加入6cm高的水。水银密度为13560 kg/m3，温度

为20℃，当地大气压为101kPa。求试管底部的压强。

6 在压缩空气输送管道的水平段装设一水封设备如图，其垂直细支管（水封管）用以排除输送管道内的少量积水。已知压缩空气压强为50 kPa（表压）。试确定水封管至少应插入水面下的最小深度h。 pa 压缩空气 h

8.6 m p ′ 水 pa p h 0.6 m

习题7附图 习题 6 附图

7 贮油槽中盛有密度为960㎏/m3的食用油，油面高于槽底9.6 m，油面上方通大气，槽侧壁下部开有一个直径为500 mm的圆孔盖，其中心离槽底600 mm 。求作用于孔盖上的力。 8 如本题图所示,用套管式热交换器加热通过内管的果汁，已知内管为Φ33.5mm×3.25mm，外管为Φ6mm×3.5mm的焊接钢管。果汁密度为1060㎏/m3，流量为6000㎏/h；加热媒质为115℃的饱和水蒸气在外环隙间流动，其密度为0.9635㎏/m3，流量为120㎏/h 。求果汁和饱和水蒸气的平均流速。

3

果汁 饱和水蒸汽

习题 8 附图

9 水流经一文丘里管如本题图示，截面1处的管内径为0.1 m，流速为0.5 m/s，其压强所产生的水柱高为1m；截面2处的管内径为0.05 m。忽略水由1截面到2截面流动过程的能量损失，求1、2两截面产生的水柱高差h为多少米？

h 1m 水 1

2

习题 9 附图

10 某植物油流过一水平渐缩管段，管大头内径为20mm，小头内径为12mm，现测得这两截面间的压强差为1000Pa，该植物油的密度为950kg/m3，不计流动损失。求每小时油的质量流量。

11 从高位槽向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以1.5 m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为2.2 m (不包括出口压头损失)。高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？

h u2 u1

2 1

习题10附图 习题11附图

12 20℃下水在50 mm 内径的直管中以3.6 m/s的流速流动，试判断其流动类型。

13 37℃下血液的运动黏度是水的5倍。现欲用水在内径为1 cm的管道中模拟血液在内径为5mm的血管中以15cm/s流动过程的血流动力学情况，实验水流速度应取为多少？

14 果汁在内径为d1的管路中作稳定流动，平均流速为u1，若将管径增加一倍，体积流量和其他条件均不变，求平均流速为原来的多少倍？

15 如本题图示，将离心泵安装在高于井内水面5米的地面上，输水量为50m3/h ,吸水管采用Φ114×4㎜的电焊钢管，包括管路入口阻力在内的吸水管路上总能量损失为∑hf = 5 J/kg,当地大气压强为1.0133×105 Pa 。求该泵吸入口处的真空度。

4

5 m 2 1 20m 2 1 30

习题16附习题15附图

习题17附图

16 用泵输送某植物油，管道水平安装，其内径等于10mm，流量为0.576 m3/h，油的粘度为50×10-3 Pa?s，密度为950kg/m3。试求从管道一端至相距30米的另一端之间的压力降。 17 用离心泵将某水溶液由槽A输送至高位槽B ,两槽液面维持恒定并敞开通大气，其间垂直距离为20 m 。已知溶液密度为1200 kg/m3 ，溶液输送量为每小时30 m3 ,管路系统各种流动阻力之和 ∑hf = 36 J/kg ,该泵的效率为0.65 。求泵的轴功率。 18 某饮料厂果汁在管中以层流流动，如果流量保持不变，问：（1）管长增加一倍；（2）管径增加一倍；（3）果汁温度升高使黏度变为原黏度1/2（设密度变化极小）。试通过计算说明三种情况下摩擦阻力的变化情况。

19 植物油在圆形直管内作滞流流动，若流量、管长、液体物性参数和流动类型均不变，只将管径减至原来的2/5，由流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？ 20 用泵将密度为930 kg/ m3 、黏度为 4黏度mPa?s的某植物油送至贮槽，管路未装流量计，但已知A、B两处压力表的读数分别为 pA=1.2 MPa，pB=1.12 MPa，两点间的直管长度为25m，用管直径为Φ89×3.5mm的无缝钢管，其间还有3个90°的弯头。试估算该管路油的流量。 21 用一台轴功率为7.5kw的库存离心泵将溶液从贮槽送至表压为0.2×105Pa的密闭高位槽（见右图），溶液密度为1150kg/m3、黏度为1.2×10-3Pa·s。管子直径为Φ108×4 mm、直管长度为70 m、各种管件的当量长度之和为100 m (不包括进口和出口的阻力)，直管阻力系数为0.026。输送量为50m3/h,两槽液面恒定，其间垂直距离为20m。泵的效率为65%。。试从功率角度考虑核算该泵能否完成任务。

2 2

B

6m 1.6m 20 m A

1 1

习题21附图 习题20附图

习题23附图

22 一台效率为0.65的离心泵将果汁由开口贮槽输送至蒸发器进行浓缩。已知果汁密度为1030 kg/m3，黏度为1.2×10-3Pa·s，蒸发器液面上蒸发空间的真空表读数为50 kPa ,果汁输送量为16 m3/h。进蒸发器的水平管中心线高于开口贮槽液面20 m ，管直径为Φ57mm×3 mm的冷轧不锈钢管，不包括管路进、出口能量损失的直管及各管件当量长度之和为50m ,管壁绝对粗糙度为0.02mm ，当地大气压强为1×105Pa。求泵的轴功率PZ 。 23 高位水槽底部接有一长度为30m（包括局部阻力的当量长度）、内径为20mm的钢管，

5

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。

6

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。

7

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。

8

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。

9

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。

3

。

10

第四章 粉碎 筛分 混合 乳化

一、名词解释 1 粉碎 2 粒度 3 球形度 4 筛分 5 混合 6 均匀度 7 乳化 8 均质 二、填空

1根据被粉碎物料和成品粒度的大小，粉碎被分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种。 2物料粉碎时所受到的作用力包括（ ）、（ ）和（ ）三种。 3粉碎操作方法包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种。 4磨齿排列有四种方式，即（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 5整个混合过程存在（ ）、（ ）和（ ）三种混合方式。 6从结构来看，桨叶有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种形式。

7固体混合机按照结构可分为（ ）和（ ）两种；按照操作方式可分为（ ）和（ ）。 8乳化液形成的方法基本上可分为（ ）和（ ）两种。 9均质机按其结构及上作原理大致可分为（ ）、（ ）、（ ）。 三、选择

1 对于中粉碎，成品粒度范围为( )。

A. 5-50mm B. 5-10mm C. 100μm以下 2 对于立方体形颗粒，球形度φs为（ ）。

A.1 B. 0.806 C. 0.65 3 当乳化剂的亲水亲油平衡值(HLB)（ ）时，此乳化剂为亲水性乳化剂。 A. ＞10 B. ＜10 C. =10 四、简答

1 食品加工中如何选用粉碎机？ 2 筛面的运动方式有哪些？

3 简述固体混和中的离析现象及防止方法。 4 影响乳化液稳定性的主要因素有哪些？ 5 乳化单元操作中乳化剂的作用有哪些？ 6 简述肢体磨的结构及工作原理。 五、计算

1 试计算立方体形颗粒的球形度和形状系数。

2 如下表所示的粒度分布数据，试计算面积平均直径、体积平均直径和沙得平均直径。 粒度范围/μm 0~20 20~40 40~60 60~80 80~100 100~120 120~140 140~160 160~180 180~200 200~220 220~240 颗粒计数 5 20 50 106 95 88 52 26 10 6 4 2 3 lkg谷物从最初粒度4mm磨碎到最后粒度1mm需要能量4.6kJ。若将此谷物从最初状态磨碎至粒度为0.2mm，所需的能量是多少?

11

4 有带旋桨式搅拌桨的混合器来搅拌某工业产品。已知容器直径为1.63m，器内液层深度为1.5m，甘油的密度为1200kg/m3，黏度为16。若搅拌器转速为500r/min，测得电机功率为12kW，试求搅拌器的直径。

12

第五章 流态化与气体输送

一、名词解释 1 悬浮速度 2 临界流化速度 3 流化数 4 密相流化床 5 夹带分离高度 6 气力输送 二、填空

1 按照流化状态，流态化可分为（ ）流态化和（ ）流态化两种形式。

2 为避免从床层中带出固体颗粒，流化床操作气速必须保持在( )和( )之间。 3 流化床中常见的不正常现象主要有( )和( )。

4 在流化床中，如果床层过高，可以增加( )，破坏( )，避免( )现象发生。

5 气力输送的形式主要有( )式气力输送、( )式气力输送和( )式气力输送三种。 6 同一气力输送装置，输送松散物料可选( )的混合比。 三、选择

1 在流态化阶段，流化床床层的压强降与( )有关。 A．流体流速； B．床层高度； C．A和B

2 当流体通过床层时分布不均匀，则大量流体与固体颗粒不能很好地接触，就会产生“短路”，这种现象称为（ ）。

A．沟流现象 B．断流现象 C．腾涌现象

3 就物料颗粒群在水平管道中的运动状态而言，停滞流又可称为（ ）。 A．均匀流 B．管底流 C．疏密流 D．集团流

4 下列哪种气力输送的形式适用于输送细小、贵重或危害性大的粉状物料。（ ） A．吸运式 B．压送式 C．混合式 D．循环式

5 利用两相流旋转时离心力的作用使物料与气流分离的卸料器为（ ）。 A．容积式 B．三角箱 C．离心式 D．压力式 四、简答

1 气力输送的特点是什么？

2 粮食工业中常采用的气力输送装置有哪些形式？有什么特点？ 3 物料颗粒在水平管的悬浮机理及运动状态如何？

4 影响物料在弯管中运动最终速度的因素有哪些?试分析论述一下。 5 在两相流理论中将其压损分为哪几部分？各代表什么意义？ 6 如何选择输送风速？ 五、计算

1 某物料密度为1196 kg/m3，直径为5mm，堆积成高度为0.3m的固定床层，空隙率为0.4.若20℃的空气流过流化床时，空床流速为0.5m/s，试求压力降。当空床流速为何值时，流化才开始？试求此时压力降值。

2 某物料颗粒的平均粒径为0.4mm，密度为1690kg/m3。气体的平均密度为1.4kg/m3，平均黏度为0.37cP。试求其临界流化速度。

13

3 某固体颗粒为130目,临界粒径为dp=1.44×10-4m，颗粒密度为ρs=1068kg/m3，液相黏度为μf.0246cP，密度为ρf=0.98kg/m3，求最大流化速度。

4 鲜豌豆近似为球形，其直径为5mm，密度为1060 kg/m3。拟于-20℃冷气流中进行流化冷冻。豆床在流化前的床层高度为0.3m，空隙率为0.4.冷冻进行时，空气速度等于临界速度的1.6倍。试大体估计：①流化床的临界流化速度和操作速度；②通过床层的压力降；③试估算冷气流与颗粒表面之间的传热膜系数。已知-20℃空气的导热系数为2.36×10-2W/m·K 5 试近似计算某一压送式气力输送面粉设备的风机所需的功率。设备生产能力为每小时输送面粉20吨。面粉颗粒的平均粒径为0.18mm。已知从加料器到卸料器整个输送管线长度为30m（垂直的10m，水平的20m），中间有两只90°弯管。估计卸料器内、排气管内以及装置终点布袋过滤器的压力损失约为1.55kN/m2，同时估计从风机到加料器的压力损失约为1.04 kN/m2。假设系统内空气的平均密度为1.23kg/m3。

14

第六章 传热学

一、名词解释 1 对流传热 2 自然对流 3 强制对流 4 热辐射 5 黑体

二、填空

1 常用的列管换热器的温度补偿方式有（ ）、（ ）和（ ）等。 2 强化传热的途径主要有（ ）、（ ）和（ ）等

3 热传导是借助于（ ）来进行热量的传递的。热传导主要发生在（ ）或（ ）中。 4 热量的传递是由于（ ）而引起的。根据传热原理，传热有（ ）、（ ）和（ ）三种

方式。

5 在对流传热中，雷诺准数等于（ ），它表示（ ）。 6 在对流传热中，努塞尔准数等于（ ），它表示（ ）。 7 影响对流传热的因素主要有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。

8 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃， 在设计列管式

换热器时，采用两种方案比较，方案I是令冷却水终温为30℃， 方案II是令冷却水终温为35℃，则用水量 W1（ ）W2，所需传热面积A1（ ）A2（大于、小于、等于）。 9 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90℃，出口温度为50℃，冷水进口温度

为15℃，出口温度为53℃，冷热水的流量相同，则热损失占传热量的（ ）％（冷热水物性数据视为相同）

三、选择

1 在与等温面垂直的方向上，( )

A.温度梯度最大 B.温度梯度较小 C.没有温度梯度

2 液体的沸腾传热应控制在( )区,以获得较大的传热膜系数. A.核状沸腾;B.膜状沸腾;C.自然对流

3 在相同传热面积条件下,逆流操作时所需加热剂用量较并流操作( ). A.多;B.少;C.相同

4 间壁式换热器任一侧流体的对流换热过程中, 热阻主要集中在( ). A.间壁本身;B.层流底层;C.湍流主体

5 已知圆筒壁(外半径为r3)上两层保温材料的温度分布曲线如图示:A 层的导热系数 ( )B层的导热系数；应将( )放在内层保温效果好。(A,B 两层厚度相等)。 A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. A 层

四、简答

1 简述影响对流传热系数的因素。

2 举例说明板式换热器在食品中的应用。

3 根据传热速率方程简述影响间壁式换热器的因素。

15

结点温度Tf =－1.9℃，现要求在－28℃的冷风冻结装置中冻结，试计算猪肉胴体从初始温度为5℃开始，降温至其中心温度为－10℃时所需的制冷量(kW)。

21

第八章 蒸发

一、名词解释 1 蒸发 2 多效蒸发

3 蒸发操作的有效温差 二、填空

1 一定压强下，溶液的沸点较纯水( )，两者沸点之差，称为溶液的( )。 2 浓缩是( )和( )均匀混合液的部分分离过程。

3 要维持连续的蒸发过程，一方面要不断地( )；另一方面还要不断地( )。 4 蒸发过程中温差损失主要由( )、( )和( )引起。 5 多效蒸发要求后效（ ）和（ ）小于前效的。

6 欲提高蒸发器的生产强度，必须设法提高其（ ）和（ ）。 7 影响液柱沸点升高的因素主要有（ ）和（ ）。 8 由于（ ）和（ ），所以实际每蒸发1kg水要消耗1kg以上的蒸气。 9 常用的多效蒸发流程有（ ）加料、（ ）加料、（ ）加料和（ ）加料。 10 在并流加料的多效蒸发中，蒸发室压强逐效（ ），沸点逐效（ ），前效进入后效时（ ），浓度（ ），传热系数（ ）。 三、简答

1 试推导单效蒸发加热蒸气耗量的表达试。

2 多效蒸发的温差分配的实质是什么？通常应考虑哪些原则？

3 设计并绘出牛奶浓缩系统的流程和主要设备，并说明其特点和工作原理。 四、计算

1 在一薄膜蒸发器中，将含有12%(质量分数，下同)蕃茄汁的浓缩到25%，蕃茄汁最高允许温度为57℃，这也就是浓缩液的温度。料液在38℃进入蒸发器，加热用的是172.4kPa的饱和蒸气。总传热系数为3407W/(cm2·℃)，传热面积为4.6m2，估计原料液比热容为3.98kJ/(kg·℃)，忽略沸点升高。计算蕃茄汁进入蒸发器的进料速度。 2 在单效真空蒸发器中，将流率为10000kg/h的某水溶液从10%浓缩到50%。原料液温度为31℃，估计沸点升高为7℃，蒸发室的绝对压强为20kPa，加热蒸气的绝对压强为200kPa(绝压)，冷凝水出口温度为79℃。已知总传热系数为1000W/(m2·℃)，热损失可忽略。试估算加热蒸气耗量和蒸发器的传热面积。

3 在单效蒸发器内将某种无机盐水溶液从4%浓缩为16%。原料液处理量为2500kg/h、温度为20℃。加热蒸气的绝对压强为200kpa，T=120℃，汽化热r=2205kJ/kg，二次蒸气绝对压强为15kpa，温度T'=53.5℃，汽化热r'=2370kJ/kg，基于传热外表面积的总传热系数为1200w/(m2·℃)，由于溶液蒸气压下降及液层静压效应而引起的温度差损失之和(△'+△\)=7℃，冷凝液在饱和温度下排出，水的比热容cpw=4.18kJ/(kg·℃)。忽略热损失和稀释热效应，求：(1)加热蒸气消耗量D；(2)蒸发器传热面积S。

4 在单效蒸发中，每小时将2000kg的某水溶液从10%连续浓缩到30%(均为质量百分比)。蒸发操作的平均压强为0.4kgf/cm2，相应的溶液沸点为80℃，加热蒸气绝对压强为2.0kgf/cm2，原料液的比热容为3.77kJ/(kg·℃)，蒸发器的热损失为12000W。假设溶液的稀释热可以忽略，试求：(1)蒸发量；(2)原料液温度为30℃时的加热蒸气耗量。T=74.3℃，r=2313.9kJ/kg，T=120℃，r=2205.2kJ/kg。

5 一个连续操作的单效蒸发，用来浓缩9072kg/h的盐溶液，料液的浓度为1%(质量)，温度

22

为37.8℃，浓缩液出口浓度为1.5%(质量)，蒸发室压力为101.3kPa，加热蒸气是143.3kPa下的饱和蒸气。总传热系数为1704W/(m2·℃)。计算二次蒸气流量、浓缩液量以及所需的传热面积。假设溶液的沸点和水相同。忽略热损失。

6 在单效蒸发器中，将15%的某水溶液连续浓缩至25%。原料液流量为20000kg/h，温度为75℃。蒸发操作的平均压力为50kPa，溶液的沸点为87.5℃，加热蒸气的绝对压力为200kPa。若蒸发器的总传热系数为1000W/(m2·℃)，热损失为蒸发器传热量的5%，试求蒸发器的传热面积和蒸气耗量。设溶液的平均比热容为4.2kJ/kg·℃。

7 在单效蒸发器中，将1300kg/h的某水溶液从10%浓缩到35%，原料液温度为50℃，比热容为3.15kJ/(kg·℃)。蒸发室的平均操作压强为15kPa，加热蒸气压强为120kPa(绝压)，流率为1000kg/h。试估算该蒸发器的总传热系数。已知蒸发器的总传热面积为10m2，热损失可忽略。

8 使用双效并流循环蒸发器，每小时将流量为10000kg、浓度为10%的黄瓜汁浓缩到50%。原料液于第一效溶液沸点129.6℃下进入蒸发系统。第一效加热蒸气的绝对压强为500kPa，

22

冷凝器中的绝对压强为20kPa。各效的总传热系数分别为1200W/(m·K)、700W/(m·K)。原料液的比热容为3.64kJ/(kg·℃)。估计加热管内液面高度为1.5m。各效溶液的密度分别为

33

1100kg/m、1280kg/m。各效冷凝液在蒸气饱和温度下排出。试计算蒸发量、各效蒸发量、加热蒸气消耗量及换热面积。

23

第九章 传质原理与吸收

一、名词解释 1 吸收 2 对流传质 3 扩散系数 4 液膜控制 5 分子扩散 6 涡流扩散 二、填空

1 若溶质在气相中的分压大于其( )，就会发生( )过程。

2 某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气-液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用（ ）常数表示，而操作线的斜率可用（ ）表示。

3 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数（ ），相平衡常数m（ ），溶解度系数H（ ）。（增加、减少、不变）。

4 由于吸收过程气相中的溶质分压总（ ）液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的（ ）。增加吸收剂用量，操作线的斜率（ ），则操作线向（ ）平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y-ye）（ ）。

5 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将（ ），操作线将（ ）平衡线。

6 用Δp为推动力的气膜传质速率方程有两种，以传质分系数表达的传质速率方程为（ ），以总传质系数表达的传质速率方程为（ ）。 7某炉气含SO28.1％（体积分数），在一条件下测得与其成平衡的溶液浓度为0.003（摩尔分数），则其相平衡常数值为（ ）。 三、选择

1 采用填料塔进行气体吸收，当操作线和平衡线相交(或相切)时，( )。

A. 塔底吸收液浓度最高； B. 吸收剂用量最少； C. 吸收速率最高 2 若气相溶质分压大于其液相平衡分压,就会发生( )过程。

A. 吸收； B. 解吸； C. 平衡 3 总压不太高时，一定温度下气、液两相的平衡关系服从( )。

A. Raoult； B. Henry； C. Fick 4 ( )是等分子反向扩散过程.

A. 吸收； B. 精馏； C. 干燥 5 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ ）。、 A. 两相界面存在的阻力；B. 气液两相主体中的扩散的阻力；C. 气液两相滞流层中分子扩散的阻力 四、简答

1 根据双膜理论推导总吸收速率方程式，并讨论其使用范围。 2 根据Fick定律，简述传质速率与哪些因素有关。 3 简述相平衡与吸收过程的关系。

4 写出并流接触时吸收踏操作线方程，并在Y-X图上画出相应的操作线。 5 推导吸收操作线方程。

24

6 双膜理论的基本论点是什么?对实际生产具有何指导意义? 五、计算

1 浓度为0.02(摩尔分数)的稀氨水在20℃时氨平衡分压为1．666kPa，氨水上方的总压强为常压，在此浓度下相平衡关系服从享利定律，氨水的密度可近似取为1000kg/m3，试求亨利系数E、H和m的数值。

2 含氨9%（摩尔分数）的空气-氨混合气与5%（摩尔分数）的稀氨水充分接触，在操作条件下平衡关系为y=0.97x。试问当上述两相接触时发生吸收还是解吸？气、液相浓度各自最大限度是多少？

3 常压下，30℃条件下，于填料塔中用清水逆流吸收空气-SO2。已知入塔混合气中含SO2为5%（体积分数），出塔气中SO2为0.2%（体积分数）；出塔吸收液中每100g含SO2为0.356g。若操作条件下气-液相平衡为y=47.87x，试求塔底和塔顶处的吸收推动力，分别以△y、△x、△p和△c表示。

4 25℃及1atm下，含CO220％(体积分数，下同)、空气80％的气体1Nm3与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触，进行传质。问CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压各为多少?若上述过程在5atm下进行，求其结果。

5 一浅盘内盛有2mm厚的水层，在25℃的恒温下逐渐蒸发并扩散到大气中。假定扩散始终是通过一层厚度为5mm的静止空气层，此层外空气中的水蒸气分压为0.98kPa。扩散系数为2.65*10-5m2/s，大气压强为101.33kPa，求蒸干水层所需时间。

6 一填料塔中用水吸收氨-空气混合气中的低浓度氨。采用ф50×50×4.5(mm)瓷拉西环填料，不规则堆放，比表面积为93m2/m3，空隙串为0.8，操作压力为101.3kPa，温度为10℃。混合气的空塔流速为0.5m/s，密度为1.25kg/m3，黏度近似地空气黏度。氨在黏度中的扩散系数为0.155cm2/s。求气相吸收分系数ky。

7 在压力为100kN/m2、温度为30℃下，用水吸收氨的平衡关系符合亨利定律。亨利常数＝134kN/m2。在稳定操作条件下，吸收设备中某一位置上的气相浓度为y＝0.1（摩尔分数），液相浓度为z＝0.05（摩尔分数）。以△y为推动力的气相传质系数ky＝3.84×10-4kmo1/m2·s，以△x为推动力的液相传质系数kx＝1.02×10-2kmo1/m2·s。试问： (1)以△y为推动力的气相总传质系数Ky为多少？ (2)此种吸收是液膜控制还是气膜控制?为什么？ (3)该位置上气液界面处的气、液两相浓度为多少？

8 在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇，操作温度为27℃、压强101.3kPa。稳定操作状况下，塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07kPa，液相中甲醇浓度为2mol/m3。甲醇在水中的溶解度系数H=1.955kmol/(m3·kPa）。液膜吸收分系数kL=2.08×105m/s，气膜吸收分系数kG=1.55×10-5kmol/(m2·s·kPa)。试计算该截面上的吸收速率。 9 若吸收过程为低组成气体吸收，试推导：HOG?HG?1?HL S10已知NA?ky(y?yi)?kx(xi?x)?KY(y?ye)?Kx(xe?x),相平衡关系为

y?mx，试证明：

11m111和 ????

KykykxKxmkykx11 试证明低浓度逆流吸收系统，若气-液平衡关系在操作范围内为一直线，以下关系成立：

25

(3) 饱和蒸气进料。

13 在连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程和Q线方程为

y?0.75?0.21 (a) y??0.5x?0.66 (b)

试求：（1）进料热状态参数Q； （2）原料液组成xF；

（3）精馏段操作线和提馏段操作线的交点坐标xq和yq

14 含甲醇0.35(摩尔分数，下同)的甲醇水气液混合物，在常压连续精馏塔中分离。进料速率为100kmol/h，进料中蒸气量占1/2，操作回流比为3，进料中甲醇的96％进入馏出液中，要求馏出液的组成为0.93。塔底的相对挥发度为7.54。 试求：(1) 产品量；

(2) 残液中甲醇含量；

(3) 塔内由下往上数塔釜以上第一块理论板上液体组成。

15 利用常压提馏塔连续回收甲醇—水混合液中的甲醇。塔底采用直接饱和水蒸气加热，水蒸气流率为700kmol/h。含甲醇30%(摩尔分数，下同)的料液于泡点由塔顶加入，加料速率为1000kmol/h。塔底残液含甲醇不大于1％。假设为恒摩尔流。试求：

(1) 塔顶馏出液的浓度； (2) 操作线方程式； (3) 理论塔板数。

16 在常压填料塔中分离苯—甲苯混合液。若原料为饱和液体，其中含苯0.5。塔顶馏 出液中含苯0.9，塔底釜残液含苯0.1〔以上均为摩尔分数)，回流比为4.52。试求： (1) 理论扳层数和加料板位置；

(2) 最小回流比及最少理论板层数。

17 设计一连续精馏塔，在常压下分离甲醇-水溶液贩15kmol/h。原料中含甲醇0.35，塔 顶产品含甲醇0.95，釜液含甲醇0.04(均为摩尔分数)。设计选用回流比为1.5，泡点加料。间接蒸气加热。用作图法求所需的理论板数、塔釜蒸发量及甲醇回收率。设没有热损失。物系满足恒摩尔流假定。 18 含易挥发组分0.42（均为摩尔分数）的双组分混合液在泡点状态下连续加入精馏塔塔顶，釜液组成保持0.02。物系的相对挥发度为2.5，塔顶不回流。试求：

(1) 欲得塔顶产物的组成为60％时所需的理论板数； (2) 在设计条件下塔板数不限，塔顶产物可能达到的最高含量xDmax。

19 某两元混合物含易挥发组分0.4(摩尔分率)，用精馏方法加以分离，所用精馏塔具有8 块理论板，加料板为第3块，塔顶设有全凝器，泡点回流，泡点进料。在操作条件下，平衡 关系如附图所示，要求塔顶组成为0.9，轻组分回收率为90%。 试求：为达到分离要求所需要的回流比为多少；

20 用一常压连续精榴馏塔分离含苯0.4的苯—甲苯混合液。要求馏出液中含苯0.97，釜液含苯0.02(以上均为质量分数)，原料流量为15000kg/h，操作回流比为3.5，进料温度为25℃，加热蒸气压力为137kPa(表压)，全塔效率为50%，塔的热损失可忽略不计，回流液为泡点液体。求：

31

(1) 所需实际板数和加料板位置； (2) 蒸馏釜的热负荷及加热蒸气用量；

(3) 冷却水的进出口温度分别为27℃和37℃，求冷凝器的热负荷及冷却水用量。

21 一连续精馏塔用以分离某双组分混合液。两组分的相对挥发度为2.2l。已知怕馏段操作线方程为y?0.72x?0.25。塔顶采用全冷凝器，冷凝液在饱和温度下回流入塔。如果测得塔顶第一层塔板的板效率EmL,1＝0.65。试确定离开塔顶第二层塔板的气相组成。

22 用连续精馏塔分离某双组分混合液。进料为饱和蒸气，其中两组分的摩尔数之比为1︰1，塔顶、塔底的产品量之也为1:1。现处理量为50kmol/h。精馏段操作线方程为y?0.80x?0.15。试求：

(1) 馏出液和釜液组成； (2) 精确段上升气量； (3) 提馏段上升气量； (4) 提馏段操作线方程式；

(5) 如果平均相对挥发度加2.50，塔顶第一层塔板的板效率EmL,1＝0.60，离开塔顶第二层塔板的气相组成。

32

第十一章 干燥

一 名词解释 1 湿空气的焓 2 相对湿度 3 露点

4 绝热饱和温度 5 湿球温度 6 平衡水分 7 干燥速率 8 自由水分

9 干燥的表面汽化控制 二 填空

1 相对湿度越( )，表示该空气偏离饱和程度越大，干燥推动力越( )。 2 在降速干燥过程中，其干燥为( )控制。

3 根据水分与固体物料间结合力的大小，可将其分为( )和( )。

4 湿空气的( )是不饱和蒸气在总压和湿度保持不变的情况下,而被冷却降温达到饱和状态时的( )。

5 物料的干燥过程一般包括( )，( )和( )三个阶段。

6 已知湿空气总压为101.3kN·m-3，温度为40℃，相对湿度为50%，已查出40℃时水的饱和蒸气压ps为7375N·m-3，则此湿空气的湿度H是( )kg水·kg-1绝干气，其焓是( )kJ·kg-1绝干气。

7 干燥操作中，干燥介质( )经预热器后湿度( )，温度( )。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于( )温度。

8 湿空气经预热，相对湿度φ( )，对易龟裂物料，常采用( )方法来控制进干燥器的φ值。

9 在工业上湿物料一般都先用( )，( )或( )等机械方法去湿,然后再用干燥方法去湿而制成合格产品。

10 已知在ｔ＝50℃、p＝1atm时，空气中水蒸气分压pw＝55.3mmHg，则该空气的湿含量H＝( )；相对湿度φ＝( )。(50℃时,水的饱和蒸气压为92.51mmHg) 三 选择

1 对于不饱和湿空气，干球温度( )湿球温度( )露点温度。 A.<，<； B.>，>； C.=，= 2 在降速干燥过程中，物料( )。

A.表面水分汽化速度<内部扩散速度； B.表面温度>湿球温度； C.表面温度>干球温度. 3 在降速干燥过程中,被除去的水分主要是( )。

A.结合水分； B.非结合水分； C.孔隙中水分

4 将湿空气通过间壁式换热器预热后送入干燥室，是为了( )。

A.降低干燥介质的水分； B.降低干燥介质的相对湿度； C.增加空气的压强

5 空气温度为td，湿度为Hd，相对湿度为φd的湿空气，经一间接蒸气加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为φ1，则( )。

A. H1＞Hd； B.φd＞φ1； C. H1＜Hd； D. φd＜φ1

33

6 对于一定干球温度的空气，当其相对湿度越低时，其湿球温度：( )。

A.越高； B.越低； C. 不变； D. 不一定，尚与其它因素有关

7 空气温度为td，湿度为Hd，相对湿度为φd的湿空气，经一间接蒸气加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为φ1，则( )

A.H1＞Hd； B.φd＞φ1； C.H1＜Hd； D.φd＜φ1

8 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( )。 A. (tw，t)； B. (td，H)； C. (p，H)； D. (I，tw)

9 干燥器进口的温度计最小分度是 0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的( )。

A. 75℃； B. 75.0℃； C. 75.014℃； D.74.98℃ 四 简答

1 简述对流传热原理。

2 热风干燥的基本原理是什么？

3 简述不同干燥阶段的特点及应采取的控制措施。 4 如何区分结合水分和非结合水分？

5 什么是湿空气的绝热饱和温度和湿球温度？两者有何关系。 6 简述湿空气的焓-湿图的构造。

7 试说明为什么在干燥过程中，湿空气作为干燥介质时，一般都经过预热才进入干燥器。简要说明对流干燥过程是一传热过程，又是一传质过程。 8 推导降速干燥时间的计算公式。 五 计算

1 试用计算法求出湿空气的总压为1bar，温度70℃，湿含量为0.053kg/kg干空气的湿空气的热含量、水蒸气分压、相对湿度、湿比容和露点。

2 已知湿空气的总压为101.3Kpa，相对湿度为70%，干球温度为293K，试求：（1）湿度；（2）露点；（3） 每小时将100kg干空气从293K升温至370K时所需要的热量。

3 湿物料从含水量为50%干燥至25%时，从1kg原湿物料中除去的水分量为湿物料从含水量2%干燥至1%(均为湿基含水量)的多少倍？

4 干球温度为30℃，湿球温度为20℃的空气，经过加热器温度升高到50℃后送入干燥室干燥物料。试求：1. 原湿空气的湿含量、焓和相对湿度；2. 空气离开加热器时的湿含量、焓和相对湿度。

5 干球温度为35℃，湿球温度为20℃，经加热器温度升高到90℃后送至干燥器内，离开时的相对湿度为80%。总压为一个大气压，假设干燥器无热损。试求：（1）原湿空气的湿含量和焓；（2）空气离开加热器时的湿含量和焓；（3）100m3的湿空气在加热过程中焓的变化；（4）空气离开干燥器时的湿含量和焓；（5）100m3原湿空气经干燥器后所获得的水分。 6 在恒定干燥条件下干燥某物料，当其湿含量由0.33kg/kg干料降至0.09kg/kg干料时，共用了2.52×104s。物料的临界湿含量为0.16kg/kg干料。试求在同样的情况下，将该物料从0.37kg/kg干料降至0.07kg/kg干料时所需要的时间。忽略物料预热阶段所用的时间，已知降速阶段的干燥曲线为直线，已知平衡含水量为0.05kg/kg干料。

7 在连续逆流干燥器中，用热空气干燥某种固体湿物料。已知空气状态为：进干燥器时空气湿度为0.01kg/kg干气，空气焓为120 KJ/kg干气；出干燥器时空气的温度为38℃。物料状况为：进、出干燥器时物料的含水量分别为0.04kg水/kg绝干料和0.002kg水/kg绝干料；进、出口温度分别为27℃和63℃。绝干物料流量为450kg绝干料/h，绝干物料比热容为1.465KJ/(kg·℃)。假设干燥器的热损失为5KW，水的比热容为4.187KJ/(kg·℃)，试求空气流量。

34

8 一种粒状不溶性物料放在0.61m×0.61m的盘内进行干燥，物料厚度为25.4mm。干燥是在恒速阶段进行的，侧面和底部与空气隔绝。空气以3.05m/s的速度平行流过顶部的干燥表面，其干球温度是60℃，湿球温度是29.4℃。盘内共放有11.3kg干固物，湿物料的含水量为0.35kg水/kg干固物，在恒速干燥阶段要求干燥到含水量为0.22(干基)。1. 计算干燥速率与所需的干燥时间；2. 如果物料厚度增加到44.5mm，计算所需的干燥时间。(α=0.0204u0.8，W/m2·K) 9 在常压连续干燥器中，空气经120℃饱和蒸气预热后送入干燥器以干燥某种湿物料。已知空气状况为：进预热器前空气水分分压为1.175kPa，温度为15℃，进干燥器前的温度为90℃，出干燥器时为50℃。物料状况为：初始水分为0.15kg水/kg干料，出干燥器时为0.01kg水/kg干料，干燥器生产能力为250kg/h(按干燥产品计算)，预热器总传热系数为50W/(m2·℃)，干燥系统的热损可忽略。试求：（1）所需空气的流量；（2）预热器的传热面积。

10 在常压干燥器中，将某物料从含水量5%干燥到0.5%(均为湿基)。干燥器的生产能力为7200kg干物料/h。已知物料进口温度为25℃，出口温度为65℃，热空气进干燥器的温度为120℃,湿度为0.007kg水/kg干空气，出干燥器的温度为80℃，空气初温为20℃。干物料的比热容为1.8kJ/(kg·℃), 若不计热损失,试求干空气的耗量及空气离开干燥器时的温度。 11 有一干燥器，将湿物料的含水量从40%干燥至5%(均为湿基含水量)。干燥器的生产能力为430kg干物料/h.空气的干球温度为20℃，相对湿度为40%，经预热器加热至100℃后进入干燥器饱和至相对湿度为60%排出.若干燥为等焓过程，试求在不计热损失的条件下所需空气及预热器供应的热量。

12 用一转筒干燥器干燥某一滤渣产品，原料输入量为1000kg/h，原料湿基含水量为20%，离开干燥器的湿基含水量为6%。湿空气温度为30℃，相对湿度为80%，经蒸气加热至110℃后进入干燥器，离开时空气的温度为60℃，加热蒸气表压为100kPa，忽略热损失。试求：（1）产品流量；（2）空气耗量；（3）蒸气用量。

35

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fay5.html