食品工程原理习题和答案.doc

食品工程原理
第一章
P31：
1.

2.

4.

8.

9.

10.

11.

第二章
P78:
【1】一食品冷藏室由内层为19 mm厚的松木，中层为软木层，外层为51 mm厚的混凝土所组成。内壁面温度为-17.8 ℃,混凝土外壁面温度为29.4 ℃。松木、软木和混凝土的平均热导率分别为0.151,0.043 3,0.762 W/(m·K)，要求该冷藏室的热损失为15W/m2。求所需软木的厚度及松木和软木接触面处的温度。       
解：三层平壁的导热。
1）所需软木的厚度2b 由：å=-=

++=【4】将粗碎的番茄通过内径为60 mm的管子从20 ℃加热到75 ℃。其流量为1 300 kg/h,管内壁面温度为105 ℃,求对流传热系数。 
已知粗碎的番茄物性数据如下：ρ=1 050 kg/m3；cp=3.98 kJ/（kg·K）； μ=2.15 mPa·s(47.5 ℃时),1.2 mPa·s(105 ℃时)；λ=0.61 W/(m·K)。 
解：流体在管内被加热。    管中流速：

5. 一带有桨式搅拌器的容器内装有温度为37.8 ℃的料液。用夹套内的蒸汽加热。容器内径为1.22 m,搅拌器直径为0.406 m,转速为2.5 r/s,容器壁温为93.3 ℃。料液的物性为:
ρ=977 kg/m3
；Cp=2.72 kJ/（kg·K）；μ=100 mPa·s(37.8 ℃时),7.5 mPa·s(93.3 ℃时)料液热导率)/(599.0KmW×=l。求料液对容器壁的对流传热系数。
 解： 该对流属于流体在搅拌槽内强制对流。

8.
10.在逆流换热器中，用初温为20 ℃的水将1.25 kg/s的液体［比热容为1.9 kJ/(kg·K)、密度为850 kg/m3］由80 ℃冷却到30 ℃。换热器的列管直径为Φ25 mm×2.5 mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/（m2·K）和1 700W/（m2·K）,污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50 ℃，求水的流量和换热器的传热面积。 
解：传热量为

12.

【14】某列管换热器的管程走冷却水，有机蒸汽在管外冷凝。在新使用时冷却水的进、出口温度分别为20 ℃和30 ℃。使用一段时间后，在冷却水进口温度与流量相同的条件下，冷却水出口温度降为26 ℃。已知换热器的传热面积为16.5 m2,有机蒸汽的冷凝温度为80 ℃, 冷却水流量为2.5 kg/s,求污垢热阻。 
解：无污垢时的传热量：

【16】有一套管换热器，内管为Φ19 mm×2 mm，管长为2 m，管内的水与环隙中的油逆流流动。油的流量为270 kg/h，进口温度为100 ℃，水的流量为360 kg/h，进口温度为10 ℃。若忽略热损失，且知以管外表面积为基准的总传热系数为374 W/（m2·K）,油的比热容为 1.88 kJ/(kg·K),求油和水的出口温度分别为多少?