食品工程工程原理第4章作业

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1、1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 1d 食品工程原理作业 第四章 组长：陈丽君+201430500401 组员：陈丽怡+201430500402 龚小莹+201430500404 朱雪滢+201430500430 14 级食营 2 班 2016 年 11 月 16 日 1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 2d 流程及分工 1、设计.陈丽君 2、校对.陈丽怡 3、审核.朱雪滢 4、审定.龚小莹1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 3d 第四章 颗粒与流体之间的相对流动 2

2、某谷物的颗粒粒径为 4mm。密度为 1400/m3。求在常温水中的沉降速度。又若此谷物的淀粉粒在同样的水中的沉降速度为 0.1mm/s,试求其粒径。解：（1）、求沉降速度 试差法：（层流区、过渡区、湍流区）设为层流区（Rep500）（Newton 公式）gduppt)(74.1 将上述已知条件代入上式：)/(218.0)(74.1smgduppt 验证：500872001.01000218.0004.0tpepudR 因此，设为湍流区（Rep500）是合理的，颗粒沉降速度为：0.218m/s（2）、求粒径 设颗粒沉降为层流区（Rep1）(Stokes 公式)：1.1 附件 1：ace 与 GB

3、T19011-2008 标准主要差异性分析 4d 18)(2gduppt 得到：gudptp)(18 已知：ut=0.1mm/s，则：)(1014.281.9)10001400(001.0101.018)(1853mgudptp 验证:100214.0001.01000101.01014.235tpepudR 所以，假设颗粒在层流区流动。该谷物的颗粒直径为：2.1410-5m 答：在常温水中的沉降速度 0.218m/s，谷物的颗粒直径为 2.1410-5m。7.液体食用油经水洗设备之后，进入沉降槽进行油水分离。假定从洗涤器出来的混合物中，油以球滴出现，滴径为 0.05，物料中油和水的质量比为

4、1：4，分离后的水相可认为绝不含油。以知料液流量为 2t/h，油的相对密度为 0.9，油温和水温均为 38。试求沉降槽的沉降面积（假定沉降符合斯托克斯定律）。解：根据单位时间沉降的体积、沉降面积和沉降速度的关系：tAuV 则：tuVA (1)求 V 已知：物料中油和水的质量比为1：4；料液流量为 2t/h；查表水在 38时：sPamkg.4310828.6,/993 按清夜体积计算生产能力V：smV/1048.4549933600/102343(2)求 ut 假设沉降速度为层流区，由斯托克斯定律：18)(2gduppt 已知：dp=0.05mm=510-5m，3/900mkgp，则：smgdu

5、ppt/10855.110838.618)993900()105(18)(44252 1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 5d(3)验证：3440.05 10(1.86 10)Re0.013616.828 10ptd u993 属于层流区，假设成立。所以：24442.210855.11048.4muVAt 答：求沉降槽的沉降面积为2.42m2。9.果汁中滤渣为可压缩的，测得其压缩指数为 0.6。在压表为 100kPa 下由压滤机过滤。最初 1 h 可得清汁 2.5 m3，问若其他条件相同，要在最初 1 h 得到 3.5 m3的清汁，要用多大压力？设介质

6、阻力可忽略不计。解：由恒压过滤方程：221222()sVVVeKAkpA；当过滤介质阻力忽略不计时，0Ve，上式简化为：2122()sVkpA 5110pPa 11 0.60.4211112222sVpppVppp 0.40.422250.42113.5(10)100 1.961962.5VppV（Pa）525.4 10pPa 答：在最初1 h得到 3.5 m3的清汁，要用55.4 10Pa压力。10.用某版框过滤机过滤葡萄糖溶液，加入少量硅藻土作助滤剂。在过滤表压100kPa 下过滤 2h，头 1h 得滤液量 8m3。假设硅藻土是不可压缩的，且忽略介质阻力不计，试问：在第 2 小时内可得多少

7、滤液？过滤 2h 后用 2m3的清水（黏度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，求洗涤时间；若滤液量不变，仅将过滤压差提高 1 倍，问过滤时间为多少？若过滤时间不变，仅将过滤压差提高 1 倍，问滤液量为多少？1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 6d 解：求在第 2 小时内可得多少滤液 由恒压过滤方程：222VVVeKA；当过滤介质阻力忽略不计时，0Ve，上式简化为：22VKA，已知：31128 m,1,2V 可得：22221122281,2VVV即，3211.31Vm 32111.31 83.31()VVVm 求过滤2h后用2m3的清水，在同样

8、压力下对滤饼进行横穿洗涤的洗涤时间 22()dVKAdVVe 由题意：320,11.31()VeVm，则：hmVKAddVE/83.231.112642322 对于板框式过滤机，洗涤素速率为过滤终了速率的 1/4）：hmddVddVWW/71.0483.2413 22.83()0.71wwwVhdVd 若滤液量不变，仅将过滤压差提高 1 倍，求过滤时间。由恒压过滤方程：221222()sVVVeKAkpA 1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 7d 当滤饼为不可压缩，s=0,当过滤介质阻力忽略不计时，0Ve 则可得2,Kk p k为常数与压差无关 112

9、212KpKp 又：22VKA，且21,VV则：1122,KK即：2122 21()h 若过滤时间不变，仅将过滤压差提高1 倍，求滤液量 由于压强提高 1 倍，112212KpKp 当：22113121,2211.31,VKVmVK时 即：22211.311,2V 3215.99Vm 答：在第 2 小时内可得 3.31m3滤液。过滤 2h 后用 2m3的清水（黏度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，则洗涤时间为 2.83h。若滤液量不变，仅将过滤压差提高 1 倍，则过滤时间为 1h。若过滤时间不变，仅将过滤压差提高 1 倍，则滤液量为 15.99m3。13.有一转筒真空过滤机，每分钟

10、转 2 周，每小时可得滤液 4m3。若滤布阻力忽略不计，问每小时要获得 5m3滤液，转鼓每分钟应转几周？此时转鼓表面的滤饼厚度为原来的几倍？假定所用的真空度不变。解：（1）求转鼓每分钟应转几周 滤布阻力忽略不计，转筒式过滤机生产能力：3(/)QAKnms 1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-2008 标准主要差异性分析 8d 式中n的单位为（/r s）即：3465(/),QA Knmh 式中n的单位为/minr 真空度不变，滤浆相同，则K相同 同一过滤机，,A相同，则有：12111222KnQnQnKn 22221152523.1(/min)48QnnrQ（2）求滤饼厚度为原来的几

11、倍 设滤饼不可压缩，V为转鼓每转一周得到的滤液体积：,60QVn 其中n的单位为/minr 则滤饼厚为：vVLA 121112122122221211254QLVQ nQQQnQLVQnQQQn 210.8LL（倍）答:若滤布阻力忽略不计，每小时要获得 5m3滤液，转鼓每分钟应转 3.1 周。此时转鼓表面的滤饼厚度为原来的 0.8 倍。14.大豆的密度1200/m3,直径5,堆积成高为0.3m的固定床层,空隙率为0.4.若 20空气流过床层时,空床速度 0.5 m/s,试求其压力降。又当空床速度达何值时，流化方才开始？此时的压力降又为何值？1.1 附件 1：ace 与 GBT19011-200

12、8 标准主要差异性分析 9d 解：查表得 20空气的物理参数:351.025/,1.81 10kg mPa s(1)床层雷诺数:50.005 0.5 1.205(Re)46.26(1)6(1 0.4)1.81 10ped u 0.17(Re)46.2420e 可用欧根公式得:22323111501.75pppLuL udd 252323(10.4)10.41501.81 100.3 0.51.750.3 0.51.2050.40.0050.40.005388.1()Pa(2).假设空床速度达到临界流化速度时,流体处于湍流区,则根据牛顿公式有:0.005(1200 1.205)9.81 1.741.7412.15(/)1200pptdgum s 校核50.005 12.15 1200(Re)40441.81 10ptptd u 5500(Re)40442 10pt 且 大 于1000,假 设 成 立,且8.61tmfuu 1.4(/)mfum s(3).此时的压力降为:(1)0.3(1 0.4)(1200 1.205)9.81 2116.8()2.12()pp LgPakPa 答：若 20空气流过床层时,空床速度 0.5 m/s，其压力降为 388.1Pa。又当空床速度达何值时，流化方才开始 1.4m/s。此时的压力降又为 2.12kPa。精品文档 word文档可以编辑！谢谢下载！