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1、Himart食品工程原理食品工程原理习题选解解钱 镭1-10.用泵将密度为1 081kg/m3、黏度为1.9mPas的蔗糖溶液从开口贮槽送至高位，流量为1.2L/s。采用1英寸镀锌管，管长60m，其中装4个90弯头。贮槽内液面和管子高位出口距地面高度分别为3m和12m，管出口表压力为36kPa,泵的效率为0.60。求泵的功率。 /d = 0.20/25.4 = 0.0079 查摩擦因数图：= 0.0380.042 P = Pe / = 438/0.6 = 730W1-12 将密度985kg/m3,黏度1.5mPas的葡萄酒用泵从贮槽送至蒸馏釜，管路为内径50mm的光滑不锈钢管，全长50mm，其
2、间有3个90弯头和一个控制流量的截止阀。贮槽内液面高出地面3m,进蒸馏釜的管口高出地面6m, 两容器内皆常压，泵安装在接近贮槽的地面上。假设流量为114L/min，此时经截止阀的压力降为86kPa,求泵出口处的压力和泵的有效功率。 qv = 0.114/60 = 0.0019m3/s1-2间间衡算：衡算：243W243W 3-2间间衡算：衡算：p3 = 1.56105Pa2-4.用离心泵把20的水从贮槽送至水塔顶部，流量为45m3/h，槽内水位维持恒定，泵入口与贮槽水面的垂直间隔为1.5m,水洗塔顶水管出口与贮槽水面的垂直间隔为14m。管路尺寸均为76mm2.5mm。在操作条件下，泵入口真空表
3、读数为25kPa，塔顶水管出口压力表读数为98kPa，水流经吸入管和排除管的能量损失分别为2u2和10u2，试求泵的有效功率。 qv = 45/3600 = 0.0125m3/s 1231.5m14m在在1212间作能量衡算：作能量衡算： p1 = 116998 = 1.16105Pa(116kPa) 在在1313间作能量衡算：作能量衡算： 35.2m 35.2m 4.31103W (4.31kW) 3-1.试计算边长为a的立方体形颗粒的球形度和厚度与直径之比为0.2的圆片的外形因数。.(1) Sp = 6a2 Vp = a3 (2) 设 L = d h = 0.2d2.333-10 用某牛奶
4、均质机对牛奶进展均质处置，将牛奶中脂肪球的平均滴径从3.5m减至1m，消费才干为0.5m3/h。试计算均质所需的压力和功率。知均质机实验常数k=500,m=2，牛奶外表张力为10-2Nm-1。又据牛奶的物性常数，求经均质牛奶升温多少度?d0 = 3.5m d = 1m =0.01N/m k = 500 m = 2d0 = 3.5m d = 1m =0.01N/m k = 500 m = 2 qv = 0.5/3600 = 1.3910-4 m3/s qv = 0.5/3600 = 1.3910-4 m3/s4-2.某谷物的颗粒粒度为4mm，密度为1400kg/m3，求在常温中的沉降速度。又有该
5、谷物的淀粉粒，在同样的水中测得其沉降速度为0.1mm/s，是求其粒度。 (1) 设在Newton区 = 0.218m/s 复验： 符合假设, u0 = 0.218 m/s(2) 设在Stokes区复验： 符合假设, d = 2.1410-5m 6. 实验用一过滤面积为0.1的过滤器对某种悬浮液进展实验，滤液内部真空度坚持为66.5kPa，过滤5min得滤液1升，又过滤5min得滤液0.6升，问再过滤5min，可再得滤液多少？ V2 + 2VeV = KA2t (1) V1 = 1L, t1 = 5min 代入式(1)： 12+2Ve = (KA2)5 V2 = 1.6L, t2 = 10min
6、代入式(1)： 1.62+21.6Ve = (KA2)10 解 0.2+0.4 Ve = (KA2) 得 Ve = 0.7L 0.256+0.32Ve = (KA2) KA2 = 0.48 t3 = 15min 代入式(1)： 得 V3 = 2.07L 可再得滤液: V3V2 = 2.071.6 = 0.47L p151-7果汁中浆渣为可紧缩，测得其紧缩系数s=0.6。在表压100kPa的过滤操作压力下，经某压滤机过滤，最初1小时可得2 500L滤液。问在其他条件一样下，要在最初1小时得到3500L的滤液，要采用多大表压力？介质阻力忽略不计。 t= 1h, V1 = 2.5m3, p1 = 1
7、05Pa, s = 0.6 代入式代入式(1)(1)： 得得 2kA2 = 0.0625 2kA2 = 0.0625 p2 = 5.38105 Pa p2 = 5.38105 Pa (1)P197-4.冷库壁由两层组成：外层为红砖，厚250mm,热导率为0.7W/(mK)；内层为软木，厚200mm，热导率为0.07 W/(mK)。软木层的防水绝缘层热阻可忽略不计。红砖和软木层的外外表温度分别为25和-2。试计算经过冷库壁的热流密度及两层接触面处的温度。T2 = 227.用170mm5mm钢管保送水蒸气，为减少热损失，钢管外包扎两层绝热资料，第一层厚度为30mm，第二层厚度为50mm，管壁及两层
8、绝热资料的平均热导率分别为45、0.093和0.175 W/(mK)，钢管内壁面温度为300，第二层保温层外外表温度为50，试求单位管长的热损失量和各层间接触界面的温度。 r1 = 80mm, r2 = 85mm, r3 = 115mm, r4 = 165mm,1 = 45, 2 = 0.093, 3 = 0.175W/(mK), T1 = 300 T4 = 502 比热容为3.90 kJ/(kgK)的苹果酱流经2m长20mm4mm的不锈钢管道，其温度由20加热到80，管外用表压0.15MPa的蒸汽加热，管外壁的外表传热系数为8500W/(m2K)，管内壁的外表传热系数为200 W/(m2K)
9、。计算1基于管外外表的总传热系数2传热的热流量； 3苹果酱的质量流量。 (1) r1 = 6mm, r2 = 10mmr1 = 6mm, r2 = 10mm Kh= 87.7 W/(m2K) Kh= 87.7 W/(m2K) (2) Th (2) Th：127.2127.2127.2127.2 Tc Tc： 20 80 20 80 107.2 47.2 107.2 47.2 Ah =2rL = 23.140.0102 = 0.1256 m2= KhAhTm = 87.70.125673.1= 3220W (3) 压力力p pkPakPa 温度温度T T 汽化汽化热vhvhkJ/kgkJ/kg 20 60.1 2355 20 60.1 2355 80 93.2 2275 80 93.2 2275 100 99.6 2260 100 99.6 2260 150 111 2229 150 111 2229 200 120 2205 200 120 2205 250 127 2185 250 127 2185水蒸汽参数水蒸汽参数
