【真题】2024年10月自考04169食品工程原理试题

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2024 年 10 月高等教育自学考试全国统一考试

食品工程原理

（课程代码 04169）

注意事项：
1.本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
2.应考者必须按试题顺序在答题卡（纸）指定位置上作答，答在试卷上无效。
3.涂写部分、画图部分必须使用 2B 铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。

第一部分 选择题

一、单项选择题：本大题共 15 小题，每小题 1 分，共 15 分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.食品工程原理课程讲授食品加工和制造过程的各种工程概念和
A. 单元操作
B. 化学反应
C. 设备原理
D. 工艺流程

2.已知当地大气压为 101.3kPa，真空浓缩设备内部真空度为 50kPa，其绝对压力为
A. 31.3kPa
B. 40kPa
C. 51.3kPa
D. 151.3kPa

3.有一管路两端接入一个 U 形管压差计，压差计读数为 2cm，指示液密度为 13600kg/m³，管路内液体密度为 1600kg/m³，此管路两端压差为
A. 1983.2Pa
B. 2354.4Pa
C. 3224.5Pa
D. 4002.3Pa

4.利用摩狄摩擦因数图查找流体流动时的摩擦因数，需要知道管路的相对粗糙度及流体的
A. 雷诺数
B. 摩狄数
C. 分子量
D. 质量流量

5.液体中的颗粒平均直径为 5×10⁻⁶m，密度为 1200kg/m³，液体的密度为 1000kg/m³，黏度 2.6×10⁻³Pa・s，此时颗粒在液体中的沉降速度为
A. 0.66×10⁻⁶m/s
B. 0.87×10⁻⁶m/s
C. 0.93×10⁻⁶m/s
D. 1.05×10⁻⁶m/s

6.板框压滤机的构造有滤框和滤板，它们的右上角都开有圆孔连成滤浆流道，但滤板的右上角圆孔无通道
A. 直接流入滤框
B. 直接流入滤板
C. 回流
D. 直接流入滤液出口

7.热传导的傅里叶定律中温度梯度指向温度增加的方向，热流密度指向
A. 温度降低的方向
B. 温度不变的方向
C. 温度最高的方向
D. 密度降低的方向

8.在对流传热的研究中，前人实验总结了许多经验公式，这些公式通过量纲分析得来，由一些特征数组成，其中代表着自然对流影响的特征数是
A. Nu
B. Gr
C. Re
D. Pr

9.食品工业上常采用真空蒸发，由液层静压效应引起的温差损失显得
A. 影响不大
B. 与沸点升高一样
C. 特别突出
D. 真空失效

10.果汁进行蒸发浓缩操作，原料液进料流量 0.8kg/s，浓度 16%，二次蒸汽生成量为 0.4kg/s，完成液浓度为
A. 22%
B. 26%
C. 28%
D. 32%

11.某一双组分体系混合物，轻组分在液相中的摩尔分数为 0.4，其平衡蒸气压为 60kPa，轻组分的挥发度为
A. 24kPa
B. 95kPa
C. 101.3kPa
D. 150kPa

12.精馏塔在生产操作时，引入塔内的原料可以有多种不同的状态，当原料是采用过热蒸汽状态进料时，进料温度 T 为
A. 高于露点
B. 等于泡点
C. 恒沸点
D. 低于泡点

13.相内传质的通量式和传质系数的具体形式取决于
A. 温度
B. 传质推动力
C. 传质阻力
D. 相态

14.在某一 A – B 二元混合物中，如果两组分的分离因数等于 1，则表明萃取时组分 A、B 间
A. 分离效果好
B. 分离效率为 50%
C. 不能分离开
D. 分离效率为 100%

15.若干燥原料的质量为 500kg，湿基含水量为 30%，则原料中绝干物料的质量为
A. 350kg
B. 380kg
C. 420kg
D. 450kg

二、多项选择题：本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分。在每小题列出的备选项中至少有两项是符合题目要求的，请将其选出，错选、多选或少选均无分。
16.离心泵的特性曲线一般指在转速一定时，流量与一系列参数的关系曲线，主要是
A. H – qᵥ 曲线
B. K – qᵥ 曲线
C. P – qᵥ 曲线
D. η – qᵥ 曲线
E. U – qᵥ 曲线

17.物料中的水分按在一定条件下是否能用干燥方法除去而分为
A. 结合水分
B. 自由水分
C. 平衡水分
D. 非结合水分
E. 机械水分

18.气液传质设备主要应用于吸收和蒸馏，包括板式塔和填料塔，填料塔主要由以下部分构成：
A. 滤网
B. 塔体
C. 填料
D. 冷凝器
E. 塔内件

19.用 y – x 直角坐标图图解法求蒸馏的平衡级数，具体步骤为：
A. 作平衡线
B. 作精馏段操作线
C. 作提馏段操作线
D. 操作线与平衡线间作梯级
E. 定值沸点

20.逐级萃取过程主要有两种方式：
A. 多级平流萃取
B. 多级对流萃取
C. 多级错流萃取
D. 多级逆流萃取
E. 多级层流萃取

三、判断题：本大题共 11 小题，每小题 1 分，共 11 分。判断下列各题正误，正确的在答题卡相应位置涂 “A”，错误的涂 “B”。

21.量纲分析是工程技术实验研究经常使用的重要方法，可以使影响因素较多的复杂工程问题研究得以简化。
22.在静止的连续的同一液体中，处在同一水平位置上的各点的压力都相等。
23.助滤剂的使用方法只有一种，过滤前将其预先覆于滤布上。
24.多层平壁的稳态导热，通过各层的热流密度不相等。
25.冷热流体隔着间壁热交换，如果属于恒温换热，两种流体的温度沿程皆不变化。
26.多效蒸发采用顺流法，蒸汽和料液的流动方向一致，料液压力依效序依次降低，效间不需泵送，前效料液进入后效会产生自蒸发作用。
27.由于溶液中水分的化学势高于纯水的化学势，因而与之平衡的蒸汽压也高于纯水的蒸汽压，故而溶液的沸点比纯水低。
28.具有恒沸点的混合物体系，对拉乌尔定律产生较大偏差，其 T – x 图会出现最高恒沸点，或最低恒沸点。
29.精馏时在各级塔板上，来自下一级的蒸汽与来自上一级的液体密切接触，进行热量和质量交换。
30.在物料的干燥曲线实验中，一般在 AB 段空气传给物料的热全部变为水分从物料中汽化所需的汽化热，物料表面温度基本不变，约等于空气的湿球温度。
31.对热风干燥系统做热量衡算，输入系统的热量只有加热器带入的热量和空气带入的热量。

第二部分 非选择题

四、填空题：本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分。
32.食品工程原理讲授的理论基础是三大传递过程原理，具体是：动量传递、热量传递、______。
33.测速管测定的速度是管道截面上某一点的线速度，如果要测定管道截面上的平均速度，应将测速管置于管道轴心，测量最大流速计算 Re_max 后，再查图获得______。
34.摩狄摩擦因数图中，完全湍流区内摩擦因数仅随相对粗糙度而变，此时阻力与流速的平方______。
35.若贮槽液面上方的压力一定，要增加离心泵的安装高度，泵吸入口的压力 p₁必然下降，但 p₁不应低于被输送流体在操作温度下的______。
36.过滤设备在 150kPa 压力下做恒速过滤，已知滤饼不可压缩且过滤介质阻力可忽略，过滤常数 k 为 8.2×10⁻¹⁰m³・s/kg，过滤面积 3m²，则过滤 1 小时可得滤液量______。
37.离心机半径为 0.16m，角速度 360s⁻¹，其离心分离因数为______。
38.蒸发浓缩操作采用多效蒸发可以提高蒸汽经济性，但是效数过多温差损失的总和有可能占尽总温差，意味着各效传热推动力______。
39.干燥系统中绝干空气流量为 2.3×10³kg_d/h，空气经过加热器加热后焓值由 50kJ/kg_d变为 120kJ/kg_d，加热器提供给空气的热量为______。
40.在某温度下有 A、B 二组分构成的理想溶液，B 的纯组分饱和蒸气压为 80kPa，已知 A 在液相中的浓度为 0.3，根据拉乌尔定律此时 B 的汽相平衡分压为______。
41.已知精馏操作以气液混合物状态进料，q 值为 0.8，进料组成 x_F 等于 0.4，则进料方程为______。

五、名词解释题：本大题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。
42.助滤剂
43.平流法
44.分子扩散
45.萃取

六、简答题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。
46.简要介绍离心泵主要性能参数。
47.简述空气干燥的基本流程及空气和物料的状态变化。
48.简述精馏塔各段的作用及精馏过程进行的必要条件。

七、计算题：本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分。
49.用泵将料液从调配罐输送到高位暂贮罐，质量流量 3000 kg/h，调配罐液面和高位暂贮罐液面距地面高度分别为 2 米和 5 米，液面上方均与大气相通。已知流动阻力总损失为 80J/kg，泵的效率为 70%，求泵的功率。

50.冷库壁面由双层构成，外层红砖厚度 0.2m，热导率为 0.6W/(m・K)；内层保温层厚度 0.15m，热导率为 0.06W/(m・K)。红砖和保温层的外表面温度分别为 25℃和 – 5℃。求通过冷库壁的热流密度及两层接触面处的温度。