【考研类试卷】农学硕士联考食品工程原理真题2005年及答案解析.doc

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1、农学硕士联考食品工程原理真题 2005 年及答案解析(总分：150.00，做题时间：90 分钟)一、B填空题/B(总题数：20，分数：40.00)1.流体的流动型态有 1。（分数：2.00）填空项 1:_2.牛顿流体是指 1。（分数：2.00）填空项 1:_3.液体具有黏性的主要原因是 1。（分数：2.00）填空项 1:_4.改变泵的工作点，流量 1。（分数：2.00）填空项 1:_5.用来描述导热的定律是 1。（分数：2.00）填空项 1:_6.强化对流传热的途径是 1。（分数：2.00）填空项 1:_7.灰体是 1。（分数：2.00）填空项 1:_8.提高冷凝传热的温差，则冷凝传热量 1。

2、（分数：2.00）填空项 1:_9.降尘室的生产能力与 1 无关。（分数：2.00）填空项 1:_10.离心机的分离因数是 1。（分数：2.00）填空项 1:_11.重力沉降速度与沉降时间 1。（分数：2.00）填空项 1:_12.亨利系数随温度的升高而 1。（分数：2.00）填空项 1:_13.在解吸操作中，溶质的传递方向是 1。（分数：2.00）填空项 1:_14.混合液可用蒸(精)馏法分离的条件是 1。（分数：2.00）填空项 1:_15.在最小回流比时，达到指定的分离要求所需塔板数 1。（分数：2.00）填空项 1:_16.温差损失由 1 因素所引起。（分数：2.00）填空项 1:_1

3、7.多效蒸发的优点是 1。（分数：2.00）填空项 1:_18.对于不饱和湿空气，其湿球温度 1 露点。（分数：2.00）填空项 1:_19.平衡水分是 1 水分。（分数：2.00）填空项 1:_20.空气的相对湿度越小，其吸收水汽的能力 1。（分数：2.00）填空项 1:_二、B简答题/B(总题数：2，分数：30.00)21.现要分离某水溶液中含有的 A，B，C 等几种不挥发性有机物溶质，它们的物理及化学性质较为相似。请你用在食品工程原理中学到的有关知识，给出三种以上可能的分离方法，说明相应的分离原理及应注意的问题。（分数：15.00）_22.什么是精馏原理?在精馏装置中主要包括哪几部分，每

4、一部分起什么作用?（分数：15.00）_三、B计算题/B(总题数：2，分数：80.00)某离心泵在一定转速下的特性曲线方程为：H=38.5-1.5810 5Q2，式中：H 的单位为 m，Q 的单位为 m3/s。今有一输水系统，其吸入设备中液面上方的真空度为20kPa，排出设备中液面上方的表压强为 100kPa，排出设备中液面比吸入设备中液面高 5.0m，两设备间用 （分数：68.00）(1).求输水量与所需的有效功率；（分数：13.60）_(2).若该泵在上述流量下的允许吸上真空度为 5.6m，求泵的允许安装高度(当地大气压按 10mH2O 计)。附：20水的密度 =1000kg/m 3，饱和

5、蒸汽压 pV=2.335kPa。（分数：13.60）_(3).拟在一单程列管换热器中，用 120的饱和水蒸气对牛奶进行加热消毒。水蒸气走壳程，换热器的传热面积为 5m2，换热管为 （分数：13.60）_(4).现用一直径为 1.5m，长 1.0m 的转筒真空过滤机过滤某种水的悬浮液。转筒内真空度维持在 50kPa 时，过滤常数 K=5.2010-6m2/s，转筒转速为 1r/min，浸没角 120，滤布阻力可忽略，滤饼不可压缩。已知每送出 1m3滤液得滤饼 0.50m3。求：(1)过滤机的生产能力；(2)转筒表面的滤饼厚度；(3)转速改为 2r/min，而其他条件不变，生产能力和滤饼厚度各为多

6、少?(4)将真空度提高到 80kPa，而其他条件不变，生产能力和滤饼厚度各为多少?（分数：13.60）_(5).在某一逆流填料吸收塔中，用纯吸收剂吸收混合气中少量的 A 组分，平衡关系为 Y*=2.0X。当取液气比为最小液气比的 1.1 倍时，经吸收塔后，A 的吸收率为 80%。吸收为气膜控制，即 KYa 与液体的流量基本无关。现将液气比提高到 2.0，仍使用原吸收塔，其他条件不变，求 A 的吸收量增加的百分数。（分数：13.60）_在一连续精馏塔中，分离易挥发组分组成为 0.4(摩尔分数，下同)的两组分理想溶液。原料于泡点下送入塔内，塔顶馏出液的组成为 0.985，塔底釜残液的组成为 0.0

7、5。物系的相对挥发度为 2.50。塔顶采用冷液体回流，回流温度为20，而回流液的泡点温度为 83，平均汽化热为 3.2104kJ/kmol，平均比热容为 140kJ/(kmolK)。从塔顶蒸汽的冷凝液中取 2/3 送回塔内。经测定，离开塔顶第二块塔板的汽相与液相组成分别为 0.978 和 0.955。求：（分数：12.00）(1).塔顶第二块塔板的板效率 EML，2 ；（分数：6.00）_(2).写出提馏段操作线方程。（分数：6.00）_农学硕士联考食品工程原理真题 2005 年答案解析(总分：150.00，做题时间：90 分钟)一、B填空题/B(总题数：20，分数：40.00)1.流体的流动

8、型态有 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：层流和湍流(或紊流)两种）解析：2.牛顿流体是指 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：符合牛顿黏性定律的流体）解析：3.液体具有黏性的主要原因是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：分子之间的引力(或内聚力)）解析：4.改变泵的工作点，流量 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：流量不一定变化）解析：5.用来描述导热的定律是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：傅立叶导热定律）解析：6.强化对流传热的途径是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：减薄滞流内层的厚度）解析：

9、7.灰体是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：能以相同的吸收率且部分地吸收所有波长范围内的辐射能的物体）解析：8.提高冷凝传热的温差，则冷凝传热量 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：增大）解析：9.降尘室的生产能力与 1 无关。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：高度）解析：10.离心机的分离因数是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：指粒子所受离心力与重力之比）解析：11.重力沉降速度与沉降时间 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：无关）解析：12.亨利系数随温度的升高而 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：

10、上升）解析：13.在解吸操作中，溶质的传递方向是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：液相到气相）解析：14.混合液可用蒸(精)馏法分离的条件是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：相对挥发度()大于 1）解析：15.在最小回流比时，达到指定的分离要求所需塔板数 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：为无穷多）解析：16.温差损失由 1 因素所引起。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：溶液的蒸汽压下降、液层的静压效应及二次蒸汽的流动阻力三个）解析：17.多效蒸发的优点是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：节约生蒸汽(或节约能源)

11、）解析：18.对于不饱和湿空气，其湿球温度 1 露点。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：大于）解析：19.平衡水分是 1 水分。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：不能除去）解析：20.空气的相对湿度越小，其吸收水汽的能力 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：越强）解析：二、B简答题/B(总题数：2，分数：30.00)21.现要分离某水溶液中含有的 A，B，C 等几种不挥发性有机物溶质，它们的物理及化学性质较为相似。请你用在食品工程原理中学到的有关知识，给出三种以上可能的分离方法，说明相应的分离原理及应注意的问题。（分数：15.00）_正确答案：(用在食品工

12、程原理中学到的有关知识，可能的分离方法有：(1)吸附；(2)离子交换；(3)液-液萃取；(4)膜分离；(5)分步结晶。 其分离原理是：吸附利用溶质的吸附力不同而将混合物分离；离子交换是利用离子的交换能力不同而将混合物分离，在使用中，如果溶质是中性的，可调节溶液的 pH 值使其带上电荷，再根据电荷的性质(正或负)来选择相应的离子交换树脂(阳或阴离子交换树脂)；液一液萃取利用溶质(在另一液相中)的溶解度不同而将混合物分离，所加入的另一液相(溶剂)要与原溶剂完全不互溶或至多是部分互溶；膜分离利用溶质的分子大小(或分子量大小)不同而将混合物分离；分步结晶利用溶质的溶解度不同而将混合物分离。)解析：22

13、.什么是精馏原理?在精馏装置中主要包括哪几部分，每一部分起什么作用?（分数：15.00）_正确答案：(精馏是使混合物在设备内(精馏塔)同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。精馏装置主要包括精馏塔、塔顶再沸器和塔底冷凝器三部分。塔顶再沸器提供精馏所必需的回流液，同时提供液态产品；精馏塔是混合物分离的场所；塔底冷凝器提供精馏所必需的上升蒸汽。)解析：三、B计算题/B(总题数：2，分数：80.00)某离心泵在一定转速下的特性曲线方程为：H=38.5-1.5810 5Q2，式中：H 的单位为 m，Q 的单位为 m3/s。今有一输水系统，其吸入设备中液面上方的真空度为20kPa，排出设备中液面上方的表压

14、强为 100kPa，排出设备中液面比吸入设备中液面高 5.0m，两设备间用 （分数：68.00）(1).求输水量与所需的有效功率；（分数：13.60）_正确答案：(求输水量与所需的有效功率。管路特性曲线方程为：*其中：*所以* (1)泵的特性曲线方程为：H=38.5-1.58105Q2 (2)工作点时，H=H e，Q=Q e(1)、(2)式联立，解得：Q=Qe=4.35910-3(m3/s)=15.7(m3/h)H=He=35.5(m)即输水量为 15.7m3/h。有效功率：N e=HgQ=35.59.8110004.35910 -3=1520(W)解析：(2).若该泵在上述流量下的允许吸上真

15、空度为 5.6m，求泵的允许安装高度(当地大气压按 10mH2O 计)。附：20水的密度 =1000kg/m 3，饱和蒸汽压 pV=2.335kPa。（分数：13.60）_正确答案：(求泵的允许安装高度 Zs。管中流速：*吸入设备内绝对压强：P0=109.811000-20103=7.81104(Pa)吸入管的流动阻力：* (3)其中：*代入式(3)，得：*)解析：(3).拟在一单程列管换热器中，用 120的饱和水蒸气对牛奶进行加热消毒。水蒸气走壳程，换热器的传热面积为 5m2，换热管为 （分数：13.60）_正确答案：(*其中：*所以*使用一段时间后，传热温差为：*两种情况下的传热量之比为：

16、*解得：K 0=1315W/(m2K)由：*解得：=1.77W/(mK)解析：(4).现用一直径为 1.5m，长 1.0m 的转筒真空过滤机过滤某种水的悬浮液。转筒内真空度维持在 50kPa 时，过滤常数 K=5.2010-6m2/s，转筒转速为 1r/min，浸没角 120，滤布阻力可忽略，滤饼不可压缩。已知每送出 1m3滤液得滤饼 0.50m3。求：(1)过滤机的生产能力；(2)转筒表面的滤饼厚度；(3)转速改为 2r/min，而其他条件不变，生产能力和滤饼厚度各为多少?(4)将真空度提高到 80kPa，而其他条件不变，生产能力和滤饼厚度各为多少?（分数：13.60）_正确答案：(转筒表面

17、积：A=1.51=4.71(m 2)(1)过滤机的生产能力。*(2)转筒表面的滤饼厚度。*(3)转速变为 2r/min 的情况。*(4)将真空度提高到 80kPa 的情况*)解析：(5).在某一逆流填料吸收塔中，用纯吸收剂吸收混合气中少量的 A 组分，平衡关系为 Y*=2.0X。当取液气比为最小液气比的 1.1 倍时，经吸收塔后，A 的吸收率为 80%。吸收为气膜控制，即 KYa 与液体的流量基本无关。现将液气比提高到 2.0，仍使用原吸收塔，其他条件不变，求 A 的吸收量增加的百分数。（分数：13.60）_正确答案：(当 A=0.80 时，最小液汽比为：*实际液汽比为：*传质单元数：*液汽比

18、增大后，因为是气膜控制，故 HOG不变，所以 NOG不变。液汽比增大后：*解得： A=0.852A 的吸收量增加的百分数：*)解析：在一连续精馏塔中，分离易挥发组分组成为 0.4(摩尔分数，下同)的两组分理想溶液。原料于泡点下送入塔内，塔顶馏出液的组成为 0.985，塔底釜残液的组成为 0.05。物系的相对挥发度为 2.50。塔顶采用冷液体回流，回流温度为20，而回流液的泡点温度为 83，平均汽化热为 3.2104kJ/kmol，平均比热容为 140kJ/(kmolK)。从塔顶蒸汽的冷凝液中取 2/3 送回塔内。经测定，离开塔顶第二块塔板的汽相与液相组成分别为 0.978 和 0.955。求：

19、（分数：12.00）(1).塔顶第二块塔板的板效率 EML，2 ；（分数：6.00）_正确答案：(求 EML，2 。塔的外回流比为：*塔的内回流比为：*精馏段操作线方程为：*将 y2=0.978 代入，可解得：x 1=0.9752*所以*)解析：(2).写出提馏段操作线方程。（分数：6.00）_正确答案：(写出提馏段操作线方程。物料衡算：全塔 F=D+W (1)易挥发组分 0.4F=0.985D+0.05W (2)(1)、(2)式联立，解得：D=0.3743F，W=0.6257F提馏段操作线方程为：* (3)泡点进料，q=1L=L+qF=RD+qF=1.955FL-W=1.329F将以上各值代入式(3)，得：ym+1=1.471xm-0.02354)解析：