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食品工程原理

508（1）固定床操作流体通过床层的空塔速度u较低，床层空隙中流体的实际流速u1小于颗粒的沉降速度ut，颗粒静止不动，颗粒床层为固定床。(2)流化床阶段流体的流速逐步增大，至流体通过床层的压力降大致等于床层的总重力(包括固体颗粒床层及床层的空隙中的流体重力)时，固体颗粒刚好悬浮在向上流动的流体中，床层被认为开始流化，这时的床层称为临界流化床或初始流化床，这时的流速称为临界流化速度，用umf表示。继续增加流速，悬浮的固体颗粒床层继续膨胀，这个阶段称为流化床阶段。颗粒床层的膨胀意味着床内空隙率ε的增大。床层内流体的

509流化有散式流化和聚式流化之分。固体颗粒均匀地分散在流化介质中，流速增大时，床层逐渐膨胀，颗粒彼此分开，颗粒间的平均距离或床层中各处的空隙率均匀增大，床层高度上升，并有一稳定的上界面，此种流态化称为聚式流化。通常两相密度差小的系统趋向聚式流化，故大多数液－固流化属于聚式流化。对于密度相差较大的气固系统，在流态化的床层中存在两相，一相是空隙小而固体浓度大的气、固均匀混合物构成的流化的连续相（乳化相），另一相形成于床内出现的各空穴中涌入不断更新的过量的气体，夹带细微颗粒直至顶部逸出破裂。空穴的移动和合并表面

510若流体通过固定床层向上流动时的流速增加而且超过某一限度时，颗粒会产生翻滚流动的现象，床层颗粒浮起，此种操作状态称为固体（），相应的颗粒床称为流化床。

511流化床在正常工作时，其床层压降（）。

512关于重力沉降速度的计算涉及到试差问题。下列选项哪个是错的？

513有一固体颗粒，其直径为5微米，密度为2300kg/m^3，在20℃空气中进行重力沉降，空气的密度为12客kg/m^3，粘度为0017cP。关于沉降速度的计算选项哪个错误？

514用板框压滤机过滤某固体悬浮液,悬浮液含固量38%(质量百分数)，滤饼含水量30%(质量百分数)，且滤饼视为不可压缩，固体密度为2100kg/m3，过滤介质当量滤液量Ve=016m3，试计算以20×10-3m3/s速率恒速操作10min，压差增至50kPa，并在此压差下继续作等压操作，求过滤得到010m3滤饼的时间。下列关于该题计算的选项哪些正确？

515某食品物料的水悬浮液，拟以板框压滤机在恒压条件下进行过滤。过滤机的滤框尺寸为810×810×25mm，共有57个框。已测出过滤常数K=000001m2/s，介质当量滤液量为001m3/m2。得到1m3滤液所形成的滤饼为0189m3。所用的洗涤水量为滤液量的1/5，横穿洗涤，卸渣及重装时间为15分钟。板框过滤机横穿洗涤时，最佳滤液量可由生产能力定义式子的倒数求导等于零得到。又可以改用转鼓真空过滤机过滤，过滤常数为K=00000075m2/s，直径175，长098m，转速005r/min，浸没角

516颗粒（particle）与流体之间的相对运动所具有的特点与颗粒本身有密切关系，受颗粒体积(volume)、形状(shape)、表面积(surfacearea)或比表面积(specificsurface)（单位体积颗粒的表面积）等颗粒几何特性影响。为定量表达颗粒与流体间的相对运动，有必要先给出表征单个(individual)颗粒或颗粒群（particulatemasses）颗粒的大小等几何特性(geometriccharacteristic)的方法。一般地，工业上的颗粒用球形颗粒进行当量计算，非球形颗粒则用

517颗粒群的几何特性可以用国际标准筛泰勒筛进行筛分分析。

518重力沉降应该与沉降的距离有关，因此，重力沉降设备中的颗粒，高的设备空间应该难以沉降。

519颗粒的沉降速度的计算公式是由受力平衡得到的，其中阻力系数只能由量纲分析规划的实验测定得到。

520所谓先恒速后恒压过滤实际上就是恒压过滤，因此用恒压过滤方程进行计算。

521处理非均相物系涉及的单元操作有沉降、过滤、搅拌、均质、气流粉碎等，这些单元操作的共同特点都是借助外部输入的力或能量或流体流动获得并传递（），使物系发生相对运动，实现混合物系的分离或分散。

522球形颗粒的直径是d，则其比表面积等于（）（直接填写公式的右边结果，除号用/表示）

523非球颗粒的（）为名义球比表面积除以实际颗粒比表面积。（填写三个字）

524讨论过的沉降分离方法有重力沉降和（）沉降。（填写两个字）

525过滤设备有（）板框过滤机和连续式转鼓真空过滤机。（填写三个字）

526用两种不同导热系数的材质保温，对于厚度相同材料的放置，那种说法是正确的？

527在蒸汽-空气间管壁的换热过程中，以下用来提高传热速率的方法中那些是不够合理的？

528高粘度流体在管内湍流时，努塞尔准数Nu与流速及雷诺准数Re间关系描述错误的是

529间壁式换热器的总传热系数总是靠近对流传热系数较大一侧流体的对流传热系数。

530两流体进行逆流换热，冷流体从20℃升到60℃，热流体从90℃降至70℃，则对数平均温差为（）℃

531增大流体的流速可以提高对流传热速率。

532热量是沿温度梯度的方向传递的。

533温度场中存在温度梯度就一定存在热量的传递。

534在非稳态热传导计算中，用到的准数包括哪些

535热辐射中的辐射能由那些能量组成？

536热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围。

537对于辐射传热，除真空和大多数固体外，热射线可完全透过。

538下列关于传热方式的讨论哪个错误？

539下列关于温度场的讨论哪个正确？

540关于温度梯度的概念，哪个错误？

541下列关于傅里叶导热定律的讨论哪个错误？

542多层圆管壁的稳定热传导中，通过各层的传热速率分别为Q1、Q2、Q3(单位为W)，通过各层的热通量分别为q1、q2、q3(单位为W/m2)，各层的温度降分别为Δt1、Δt2、Δt3，各层的热阻分别为R1、R2、R3，哪个选项正确？

543某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为164W/(m·℃)，016W/(m·℃)和082W/(m·℃)，耐火砖和绝热转厚度都是035m，普通砖厚度为025m。已知炉内壁温为800℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好。下列选项哪些正确？（你的计算结果与提供的选项误差在10%之内为对得上）

544食品生产厂家为了对加热蒸汽管进行保温，在外径为180mm的蒸汽管外包厚度为90mm的保温层，保温材料导热系数（W/m/k）用公式λ=0103+0000198计算，蒸汽管外t=180℃，保温层外温度为45℃，求每米管长的热损失。下列选项哪些正确？

545冷剂：冷空气、冷水、冷冻盐水（只能用于大于零下21℃）、液氟、冷冻乙二醇（乙醇）等

546加热剂：水蒸汽（必须大于100℃）、热水、热空气、高温烟气、联苯混合物（255～380℃），熔盐（硝酸钾53%+亚硝酸钠40%+硝酸钠7%，140～530℃）

547换热的接触方式只有两种：直接接触式，如将水蒸气通入冷水中煮食品物料，被抽出的水蒸气与冷水在混合式冷凝器中接触冷凝等；通过间壁的换热，如列管（管壳）式，薄板换热等。

548一般来说，金属的导热系数最小，非金属固体次之，液体较大，气体最大。

549温度升高，固体的导热系数增加

550传热是食品加工中重要的单元操作。主要目的有：①加工线上一般必要的加热、冷却、（）的过程；②加热和冷却的目的在于杀菌和保藏；③获浓缩成干制食品、结晶食品；④完成一定的生物化学变化，如蒸煮、焙烤等。

551传热的基本方式有（）（Conduction）、热对流（Convection）和热辐射（radiation）

552下列关于对流传热讨论的选项哪个错误？

553考察流体无相变发生的情形，下列关于影响对流传热系数的因素的讨论哪个错误？

554下列关于对流传热系数实验的量纲分析的讨论哪个错误？

555下列关于对流传热系数量纲分析的讨论哪个错误？

556在应用含有雷诺数、努塞尔数以及普朗特数等的关联方程时，关于需要注意的问题的选项哪个错误？

557关于下列公式适用的选项，哪个正确？应用努塞尔准数方程求取对流传热系数时，其方程由一定的应用范围。如：对于管内流动的液体，粘度低于2m水且无相变化时，其值可由如下公式计算当流体被加热时，满足该公式的应用范围为

558某食品工艺过程需用管式换热器加热15℃的水使其温度达到85℃，换热器管子规格为Φ60mm×25mm，水在管内流过，流速为2m/s，管长4m。需要自行查取有关水的物性参数，求换热器水侧对流传热系数。通过计算，勾选符合的选项（5%的误差算对得上）

559某食品工艺过程需用管式换热器加热25℃的水使其温度达到95℃，换热器管子规格为Φ75mm×25mm，水在管内流过，流速为2m/s，管长6m。需要自行查取有关水的物性参数，求换热器水侧对流传热系数。通过计算，勾选符合的选项（5%的误差算对得上）

560流体因宏观质点运动所产生的热量传递过程称对流传热或对流给热。热对流中的流体必然存在分子运动，故必然伴随热传导，只是热传导所占比例一般较小。

561一般会涉及到一相流体向界面进行对流传热的情况。由于与界面接触的流体相中有可能出现层流边界层，而边界层中的传热过程也可能是对流传热过程。对稳态过程而言，流体主体至层流层外缘的对流传热速率应与层流层的对流传热速率相等。但此关系的实际应用是受到限制的，因为求层流层的对流传热并非易事。所以要寻求对流传热计算的其它方法。

562努塞尔准数的物理含义可以理解成（）传热速率除以导热速率

563表征（）和粘性阻力之比关系的准数是伽利略准数

564表征（）和粘性力之比平方的准数是格拉斯霍夫准数

565下列关于稳态时总传热系数的讨论哪个错误？

566下列关于稳态时总传热系数和对流传热系数关系的讨论哪个错误？

567关于下列日常生活中的经验对应的传热原理的描述哪个最要的？婴儿饿了，妈妈要泡奶粉，她采用了下列方法，哪个最是孩子希望的?

568关于传热系数K的基准问题的讨论哪个错误？

569热空气在冷却管外流过，对流传热系数为50W/（m2·K),冷却水在管内流过对流传热系数为1500W/（m2·K)，冷却管外径25mm，管壁厚25mm，管材的导热系数为40W/（m2·K)。经过长期使用，管内壁与管外壁产生污垢，热阻分别为00007和00001m2·K/W。试问，总传热系数K为多少？关于本题计算的下列选项哪些正确？

570食品工业上，通过换热器的传热壁面，冷热流体进行热量交换。由于冷热流体处于流动状态，换热器行程上各局部位置的温度是不一样的，流体的温度也在变化，因此与温度有关的各物性参数都是在行程上不断变化的，不是常数。

571总传热系数的计算，对管形只能以管的外表面积为计算基准

572下述公式并无实用价值，因为缺少了污垢的热阻，正确否？

573下述公式中的m代表对数平均，但又都可以采用算术平均计算

574换热器近壁面处，流动边界层的存在也使壁面附近存在（）边界层

575间壁式换热器的总热阻由两侧的对流传热的热阻、污垢的热阻和（）的热阻构成

576关于复杂流型对数平均温差的计算的讨论，哪个错误？

577在单程套管式换热器中，热流体的进出口温度分别为95℃和53℃，冷流体的进出口温度分别为25℃和46℃。求逆流和并流时的对数平均温差。下列结果哪些正确？

578在逆流操作的套管换热器中，用17℃的冷水冷却某溶液，不考虑换热器热量损失。已知溶液的流量为1300kg/h，冷水和溶液的平均比热均为4187kJ/(kg·K)，冷水的导热系数取平均值0617W/(mK)，冷水的粘度取平均值11cP，溶液进口温度为80℃，出口温度为45℃，冷却水出口温度为30℃，该换热器尺寸为Φ108mm×4mm，内管为Φ45mm×25mm，长6m，热溶液走套管环隙。污垢热阻可忽略不计，管壁的导热热阻可忽略不计。通过完整的计算回答下列选项哪些不正确：

579换热器中的冷、热流体在传热过程中其温度随传热面积的增加通常发生变化，这样取一微元换热面dA，dA横截面内的热流体温度为T，冷流体温度为t，壁温分别为Tw、tw，在微元面的换热器面积增加的行程上，这些温度也应该变化，否则就不会有整个行程上的这些温度的变化，所以认为在此情况下温度不变化是错误的。

580换热器单位时间传热量又称热负荷。冷、热流体通过换热器进行热交换时，根据热量守恒原理，则热流体放出的热量应等于冷流体吸收的热量。

581在进行逆流换热的对数平均温差的推导过程中，作了如下假设：设热流体进出口温度分别为T1、T2，冷流体进出口温度分别为t1、t2。假定：①热、冷流体的质量流量Wh，Wc均为常数；②热、冷流体的比热容cph，cpc与总传热系数K沿传热面均不变；③忽略换热器的热损失K不变是没有道理的

582逆流换热的传热推动力温差是指热流体进出的温差或冷流体进出的温差

583下图是逆流时对数平均温度推导的示意图，从左向右的行程中，随着换热面积的增大，微元面积行程上的两相流体温差变化且难以明确表达，因为热流体的温度也在变化，冷流体的温度也在变化。热流体自身温度变化dT大于零，冷流体温度变化值dt也大于零

584在逆流流程中，如果单程换热器的进口处的两流体的温差与出口处的两流体温差相等，则对数平均温差无法计算得到，传热问题不会成立

585传热大如果是在换热器中进行的，冷热流体通过换热器的传热壁面进行热交换，这种传热过程通常是几个过程的组合，包括两侧流体对壁面的（）传热和壁面材料的传热。

586工业上典型的间壁式换热过程由以下三步构成：①热流体将热量传给固体壁面；②热量从固体壁高温一侧（）到低温一侧；③热量从固体壁低温壁面以对流传热的方式传给冷流体。

587在冷热流体进口温度、换热器面积和冷热流体流量不变的条件不变的情况下，换热器原本是逆流操作，且此时四个温度均已知，如果换成了并流操作，下列关于换热操作型问题的讨论哪个错误？

588在冷热流体进口温度、换热器面积和冷热流体流量不变的条件不变的情况下，换热器原本是逆流操作，且此时四个温度均已知，如果换成了并流操作，下列关于该换热操作型问题的讨论哪个错误？

589冷、热流体在单程套管换热器中进行并流换热，冷流体初温为20℃，终温为35℃；热流体初温为95℃，终温为50℃。若维持流量和初温不变，改为逆流操作，热损失忽略不计，物性参数不随温度的变化。试用对数平均温差法求两流体的终温和两过程的对数平均温差。下列关于本题解答的选项哪些正确？（允许5%的误差选为对得上）

590冷、热流体在单程套管换热器中进行逆流换热，冷流体初温为20℃，终温为35℃；热流体初温为95℃，终温为50℃。若维持流量和初温不变，改为并流操作，热损失忽略不计，物性参数不随温度的变化。试用传热单元数的公式法求两流体的终温，再求两过程的对数平均温差。下列关于本题解答的选项哪些正确？（允许5%的误差选为对得上）

591NTU法虽然不经过试差就可以解决一部分问题的计算，但公式记忆和定义记忆太多，根本不实用。

592工业上遇到的传热问题可分为两大类：一种是已知生产任务，要求完成生产任务所需的换热器的换热面积，用以设计或选择换热器，这类问题通常称为设计型问题；另一种是已知换热器的换热面积或结构参数，而生产任务发生变化，要求任务变化后的换热器能否满足生产要求，这类问题常称为（）型问题，该类问题的求解通常伴随有试差，如果巧妙，也可能避免试差。

593对于设计型问题，由于物性参数已知，可根据前面的传热基本方程式计算出换热面积，这种方法称为（）法（LMTD法）

594对于两流体的出口温度未知的问题，若用对数平均温差法计算，要用到试差法，所以为避免试差，可由传热基本方程式导出（）（填写文字）法，使用该法可使得换热计算变得简便。

595关于本题用对数平均温差法的求解过程，下列哪些选项是正确的？（注：水走管程）

596下列关于本题采用传热单元数法的解法选项，哪些正确？（注：水走管程）

597关于此题用NTU法的计算过程，下列选项哪些正确？

598下列关于本题采用NTU法计算的选项哪些正确？

599管式换热器的稳态传热问题的计算，必然涉及到管内和管外流体的对流换热传热系数的计算问题，对于低粘度如水和空气的流体湍流流动，一般是对流传热系数与流速的08次方成正比。

600管式换热器的稳态传热问题的计算，必然涉及到总传热系数K的计算问题。K由五步热阻计算，包含管内对流传热热阻和污垢热阻，管壁导热热阻和管外对流传热热阻和污垢的热阻，且只能以管的外表面积为基准计算。

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