1、农学硕士联考食品工程原理真题 2008 年及答案解析(总分:99.98,做题时间:90 分钟)一、B填空题/B(总题数:20,分数:40.00)1.分子间的引力是 1 具用黏性的主要原因;(分数:2.00)填空项 1:_2.若理想气体的温度为 227,则体积膨胀系数为 1;(分数:2.00)填空项 1:_3. 1 流量计是恒压差流量计;(分数:2.00)填空项 1:_4.在启动前需要关闭出口阀的泵是 1;(分数:2.00)填空项 1:_5.泵的工作点发生变化时,管路中液体的流量 1;(分数:2.00)填空项 1:_6.如果在换热器中冷流体侧的热阻远大于热流体侧的热阻,则管壁温度更接近 1;(分
2、数:2.00)填空项 1:_7.黑度愈大的物体,吸收辐射能的能力 1;(分数:2.00)填空项 1:_8.吸收率和透过率均等于零的物体称为 1;(分数:2.00)填空项 1:_9.在恒速过滤过程中,过滤压强差 1;(分数:2.00)填空项 1:_10.降尘室的生产能力与 1 无关;(分数:2.00)填空项 1:_11.离心分离中分离因数越大,设备分离效率 1;(分数:2.00)填空项 1:_12.提高压强,气体的扩散系数 1;(分数:2.00)填空项 1:_13.升高温度,溶解度系数 1;(分数:2.00)填空项 1:_14.从分子扩散的角度看,吸收属于 1 扩散;(分数:2.00)填空项 1
3、:_15.在正常精馏操作下,提高回流比,则塔板的分离能力 1;(分数:2.00)填空项 1:_16.物理吸附与化学吸附相比,更易于解吸的是 1;(分数:2.00)填空项 1:_17.理想条件下,每蒸发 1kg 水分需消耗 1kg 加热水蒸气;(分数:2.00)填空项 1:_18.提高温度,湿空气的相对湿度 1;(分数:2.00)填空项 1:_19.平衡水分是 1;(分数:2.00)填空项 1:_20.写出工业上使用的一个导热干燥器的名称 1。(分数:2.00)填空项 1:_二、B简答题/B(总题数:2,分数:10.00)21.简述影响热风干燥速率的因素。(分数:5.00)_22.现拟对一水溶液
4、(溶质不挥发)进行浓缩,请你根据从食工(化工)原理中所学知识,给出三种可能的浓缩方法,并按热能利用的经济性对你提出的方法(由好到差)进行排序。(分数:5.00)_三、B计算题/B(总题数:4,分数:50.00)用离心泵从一贮水槽向另一高位槽输送常温(=1000kg/m 3)的清水,流量为54m3/h,两水槽均敞口且液面维持恒定。已知泵入口处真空表读数为0.0267MPa,泵出口处压力表读数为 0.255MPa,两测压口间的垂直距离为0.5m。输送管线总长度为 75m(包括了各种局部阻力的当量长度),管线为(分数:15.00)(1).求泵的有效功率;(分数:7.50)_(2).若贮水槽液面低于地
5、面 2m,求高位槽液面高于地面多少米?(分数:7.50)_用一框内尺寸为 635mm635mm25mm 的板框压滤机过滤某种悬浮液,共 40 个滤框,每获得 1m3滤液得滤饼 0.0403m3。在 150kPa 压强差下操作时,过滤常数K=2.7710-5m2/s,过滤介质阻力可忽略,滤饼不可压缩。(分数:12.00)(1).求滤饼充满滤框时所需的过滤时间;(分数:4.00)_(2).若过滤后用相当于滤液体积 1/10 的洗液洗涤滤饼,求洗涤时间;(分数:4.00)_(3).若每次装卸、清理的辅助时间为 50min,求此压滤机的生产能力(以 m3/h 表示)。(分数:4.00)_在单效蒸发器中
6、浓缩苹果汁。已知原料液温度 43.3,浓度 12%,比热容3.90kJ/(kg),进料流量 0.750kg/s。蒸发器的操作压强为 10.0kPa,浓缩液浓度 75%。加热蒸汽压强为 200kPa(表压),加热室传热系数为 950W/(m2),蒸发操作的温度差损失为 7.0。忽略热损失可以,当地大气压按 100kPa 计。求:(分数:12.99)(1).蒸发水量;(分数:4.33)_(2).加热蒸汽消耗量;(分数:4.33)_(3).传热面积。附:饱和水蒸气表 焓/(kJ/kg)压强/kPa 温度/液体 蒸汽汽化热/(kJ/kg)10.0 45.3 189.592578.52388.920.0
7、 60.1 251.512606.42354.9200 120.2 493.712709.22204.6300 133.3 560.382728.52168.1(分数:4.33)_在一连续精馏塔中分离两组分理想混合液(该两组分的汽化潜热相等),泡点进料,进料中易挥发组分的组成为 0.4(摩尔分数),相对挥发度为 2.50。泡点回流,操作回流比为最小回流比的 2.5 倍。已测得塔中某相邻两层塔板的气液相组成,见本题附图。求:(分数:9.99)(1).以汽相表示的上层塔板的单板效率;(分数:3.33)_(2).塔底再沸器的热负荷与塔顶冷凝器热负荷的比值(忽略热损失);(分数:3.33)_(3).若
8、塔顶馏出液的采出率 D/F=0.4,求塔底残液的组成。(分数:3.33)_农学硕士联考食品工程原理真题 2008 年答案解析(总分:99.98,做题时间:90 分钟)一、B填空题/B(总题数:20,分数:40.00)1.分子间的引力是 1 具用黏性的主要原因;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:液体)解析:2.若理想气体的温度为 227,则体积膨胀系数为 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:0.002K -1)解析:3. 1 流量计是恒压差流量计;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:转子)解析:4.在启动前需要关闭出口阀的泵是 1;(分数:2.00)填空项 1
9、:_ (正确答案:离心泵)解析:5.泵的工作点发生变化时,管路中液体的流量 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:不一定发生变化)解析:6.如果在换热器中冷流体侧的热阻远大于热流体侧的热阻,则管壁温度更接近 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:热流体)解析:7.黑度愈大的物体,吸收辐射能的能力 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:愈强)解析:8.吸收率和透过率均等于零的物体称为 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:镜体(绝对白体))解析:9.在恒速过滤过程中,过滤压强差 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:不断增大)解析:10
10、.降尘室的生产能力与 1 无关;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:降尘室的高度)解析:11.离心分离中分离因数越大,设备分离效率 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:愈高)解析:12.提高压强,气体的扩散系数 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:减小)解析:13.升高温度,溶解度系数 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:减小)解析:14.从分子扩散的角度看,吸收属于 1 扩散;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:单分子定向)解析:15.在正常精馏操作下,提高回流比,则塔板的分离能力 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案
11、:上升)解析:16.物理吸附与化学吸附相比,更易于解吸的是 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:物理吸附)解析:17.理想条件下,每蒸发 1kg 水分需消耗 1kg 加热水蒸气;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:1)解析:18.提高温度,湿空气的相对湿度 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:减小)解析:19.平衡水分是 1;(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:一定条件下湿物料中不能除去的水分)解析:20.写出工业上使用的一个导热干燥器的名称 1。(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:滚筒干燥器)解析:二、B简答题/B(总题数:2,分数:
12、10.00)21.简述影响热风干燥速率的因素。(分数:5.00)_正确答案:(影响热风干燥速率的因素有: (1)湿物料的性质、结构和形状 湿物料的性质和结构不同,物料与水分的结合方式以及结合水与非结合水的界线也不同,因此其干燥速率不同,物料的形状、大小以及堆放方式也影响干燥速率。 (2)干燥介质的温度和湿度 一般干燥介质的温度越高,湿度越低,干燥速率越大。 (3)干燥操作条件 干燥操作条件主要是指干燥介质与湿物料的接触方式,以及干燥介质与物料的相对运动方向和流动状况。 (4)干燥器的结构形式 (以上答出三条可给满分)解析:22.现拟对一水溶液(溶质不挥发)进行浓缩,请你根据从食工(化工)原理中
13、所学知识,给出三种可能的浓缩方法,并按热能利用的经济性对你提出的方法(由好到差)进行排序。(分数:5.00)_正确答案:(对含不挥发性溶质水溶液进行浓缩的方法有: (1)反渗透;(2)蒸发;(3)冷冻浓缩。 按热能利用的经济性(由好到差)排序:反渗透冷冻浓缩蒸发。)解析:三、B计算题/B(总题数:4,分数:50.00)用离心泵从一贮水槽向另一高位槽输送常温(=1000kg/m 3)的清水,流量为54m3/h,两水槽均敞口且液面维持恒定。已知泵入口处真空表读数为0.0267MPa,泵出口处压力表读数为 0.255MPa,两测压口间的垂直距离为0.5m。输送管线总长度为 75m(包括了各种局部阻力
14、的当量长度),管线为(分数:15.00)(1).求泵的有效功率;(分数:7.50)_正确答案:(在泵入口测压点(1-1 截面)至泵出口测压点(2-2 截面)间列柏努利方程,得:* (1)其中:z=0.5(m),p=p 2-p1=(0.255+0.0267)106=2.817105(Pa)u1=u2,h f0将以上各值代入式(1),得 He=29.2(m)所以 Ne=HegQ=29.29.81100054/3600=4300(W)=4.30(kW)解析:(2).若贮水槽液面低于地面 2m,求高位槽液面高于地面多少米?(分数:7.50)_正确答案:(在贮水槽液面(1-1 截面)至高位槽(2-2 截
15、面)间列柏努利方程,得: * (2) 其中:* * He=29.2(m) 将以上各值代入式(2),得 z=25.0(m) 所以高位槽液面高于地面的值为:25-2=23(m)解析:用一框内尺寸为 635mm635mm25mm 的板框压滤机过滤某种悬浮液,共 40 个滤框,每获得 1m3滤液得滤饼 0.0403m3。在 150kPa 压强差下操作时,过滤常数K=2.7710-5m2/s,过滤介质阻力可忽略,滤饼不可压缩。(分数:12.00)(1).求滤饼充满滤框时所需的过滤时间;(分数:4.00)_正确答案:(求过滤时间。过滤介质阻力可忽略的恒压过滤方程为V2=KA2其中,A=0.635 2240
16、=32.3(m2),K=2.7710 -5(m2/s)Ve=0.63520.02540=0.403(m3)所以 V=Vc/v=0.403/0.0403=10.0(m3)所以 102=2.7710-532.32所以 =3460(s)解析:(2).若过滤后用相当于滤液体积 1/10 的洗液洗涤滤饼,求洗涤时间;(分数:4.00)_正确答案:(求洗涤时间。 *)解析:(3).若每次装卸、清理的辅助时间为 50min,求此压滤机的生产能力(以 m3/h 表示)。(分数:4.00)_正确答案:(求压滤机的生产能力(以 m3/h 表示)。*)解析:在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知原料液温度 43.3,浓度
17、12%,比热容3.90kJ/(kg),进料流量 0.750kg/s。蒸发器的操作压强为 10.0kPa,浓缩液浓度 75%。加热蒸汽压强为 200kPa(表压),加热室传热系数为 950W/(m2),蒸发操作的温度差损失为 7.0。忽略热损失可以,当地大气压按 100kPa 计。求:(分数:12.99)(1).蒸发水量;(分数:4.33)_正确答案:(求 W。W=F(1-x0/x1)=0.75(1-12/75)=0.630(kg/s)解析:(2).加热蒸汽消耗量;(分数:4.33)_正确答案:(求 D。溶液的沸点:t 1=+T 1=7+45.3=52.3()Q=Wr+Fcp0(t1-t0)=0
18、.632388.9+0.753.9(52.3-43.3)=1.531103(kJ/s)*)解析:(3).传热面积。附:饱和水蒸气表 焓/(kJ/kg)压强/kPa温度/ 液体蒸汽汽化热/(kJ/kg)10.045.3189.592578.52388.920.060.1251.512606.42354.9200 120.2493.712709.22204.6300 133.3560.382728.52168.1(分数:4.33)_正确答案:(求 S。 *)解析:在一连续精馏塔中分离两组分理想混合液(该两组分的汽化潜热相等),泡点进料,进料中易挥发组分的组成为 0.4(摩尔分数),相对挥发度为 2
19、.50。泡点回流,操作回流比为最小回流比的 2.5 倍。已测得塔中某相邻两层塔板的气液相组成,见本题附图。求:(分数:9.99)(1).以汽相表示的上层塔板的单板效率;(分数:3.33)_正确答案:(* (1)其中,y n=0.890,y n+1=0.837*所以*)解析:(2).塔底再沸器的热负荷与塔顶冷凝器热负荷的比值(忽略热损失);(分数:3.33)_正确答案:(求 QB/Qc。泡点进料,q=1,而 V=V+(q-1)F=V所以*)解析:(3).若塔顶馏出液的采出率 D/F=0.4,求塔底残液的组成。(分数:3.33)_正确答案:(求 xw。最小回流比:*其中 xq=0.4,*所以*所以 R=2.5Rmin=11.11xD-6.945精馏段操作线方程为*所以 xD=0.985因为*0.4=0.40.985+0.6xW所以 xW=0.01)解析: