Аттестационно-педагогические измерительные материалы для аттестации студентов по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств»
.pdf1 |
2 |
3 |
4 |
9 |
Насос подает масло с расходом 2 л/с |
30 кВт |
|
|
на высоту 60 м. Потери напора со- |
|
|
|
3 кВт |
|
|
|
ставляют 42 м. Оба резервуара от- |
|
|
|
крыты, КПД насоса равен 0,6. Плот- |
|
|
|
1,77 кВт |
|
|
|
ность масла ρ = 900 кг/м3. Чему рав- |
|
|
|
|
|
|
|
на мощность на валу насоса? |
|
|
|
1,24 кВт |
|
|
|
|
|
|
10 |
Если перепад уровней воды Н = 2,5 |
5,57 |
|
|
м, а диаметр отверстия 5 см, то рас- |
|
|
|
9,9 |
|
|
|
ход воды при истечении из малого |
|
|
|
|
|
|
|
отверстия в стенке открытого бака |
|
|
|
8,5 |
|
|
|
при совершенном сжатии и истече- |
|
|
|
2,77 |
|
|
|
нии под уровень, равен, л/с |
|
|
|
|
|
41
Тема
«Гидромеханические процессы. Отстаивание»
Классификация и характеристика неоднородных систем, примеры однородных систем. Классификация гидромеханических процессов: отстаивание, осаждение под действием центробежной силы, осаждение под действием сил электрического поля, фильтрование. Материальный баланс гидромеханических процессов.
Отстаивание. Теория процесса отстаивания неоднородных систем и области его применения в технике. Режимы движения частицы в жидкости. Скорость осаждения и ее определение из условия равновесия действующих сил. Критерий Архимеда, его физический смысл. Факторы, влияющие на величину скорости отстаивания, определение скорости отстаивания из критериальной зависимости Re = f(Ar). Конструкции отстойников. Расчет отстойников.
Центробежное осаждение. Теория процесса осадительного центрифугирования и области его применения в технике. Фактор разделения. Сравнение скорости центробежного и гравитационного осаждения. Определение скорости осаждения по модифицированному критерию Архимеда. Аппаратура для отстойного центрифугирования (отстойные центрифуги, циклоны, сепараторы).
Осаждение под действием сил электрического поля. Физическая сущность процесса и область его применения в технике. Характеристика электрического поля и параметры электрического тока. Скорость осаждения заряженных частиц. Электрофильтры трубчатые и пластинчатые. Схема расчета электроосадительной аппаратуры.
42
Задание № 1
№ |
|
|
|
Задание |
|
Ответы |
|
Код |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ответа |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|||
|
Система, состоящая из газо- |
|
1 |
|
|
||||
|
образной сплошной фазы и |
|
|
|
|
||||
|
твердой дисперсной, назы- |
|
2 |
|
|
||||
1 |
вается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||
|
1) |
|
суспензия |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
2) |
|
эмульсия |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
3) |
|
туман |
|
4 |
|
|
||
|
4) |
|
пыль |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
Отстаивание есть процесс |
|
инерции |
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
тяжести |
|
|
||||||
|
разделения под действием |
|
|
|
|||||
|
силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
центробежной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
электрического поля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
скорости движения тела |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
При движении тела в жид- |
режима движения и фор- |
|
||||||
|
мы обтекаемого тела |
|
|
||||||
3 |
кости возникает сопротив- |
|
|
||||||
плотности среды и диа- |
|
||||||||
|
ление, которое зависит от |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
метра частицы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости движения |
тела, |
|
|
|
|
|
|
|
|
плотности среды и диа- |
|
||
|
|
|
|
|
|
метра частицы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Коэффициент сопротивле- |
1) |
ламинарный режим |
|
|||||
|
ния ξ рассчитывают по фор- |
2) |
переходная область |
|
|||||
4 |
муле: |
|
|
|
|
3) |
турбулентный режим |
|
|
1) ξ = 0,44 |
|
|
|
||||||
1) |
турбулентный режим |
|
|||||||
|
2) ξ = |
|
24 |
|
|
2) |
ламинарный режим |
|
|
|
|
|
Re |
3) |
переходная область |
|
|||
|
3) ξ = |
18,5 |
|
|
|
|
|||
|
|
1) |
переходная область |
|
|||||
|
Re0,6 |
||||||||
|
|
2) |
турбулентный режим |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
3) |
ламинарный режим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Какие из следующих выра- |
|
|
|
|
|||||||||||
|
жений являются силой со- |
1, 2, 3, 4 |
|
|
||||||||||||
5 |
противления, силой Архи- |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
меда, критерием Архимеда, |
4, 1, 2, 3 |
|
|
||||||||||||
|
скоростью осаждения при |
|
|
|||||||||||||
|
ламинарном режиме: |
|
|
|
|
|||||||||||
|
1) |
|
πd3gρ |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2, 3, 1,4 |
|
|
|||||||||
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
|
gd3 (ρ1 − ρ)ρ |
; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
μ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3) |
|
gd2 (ρ1 − ρ) ; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
18μ |
|
|
|
|
|
|
3, 2, 1, 4 |
|
|
|||
|
|
ξ |
πd |
2 |
|
|
ρw2 |
|
|
|
|
|||||
|
4) |
|
|
× |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
увеличивая |
высоту |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
площадь отстойника |
в |
|
|
6 |
Производительность проек- |
плане, а также скорость |
|
|||||||||||||
|
тируемого отстойника мож- |
осаждения |
|
|
|
|||||||||||
|
но увеличить |
увеличивая |
площадь |
от- |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стойника в плане |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
увеличивая |
объем |
от- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стойника |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
увеличивая скорость оса- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ждения частиц и площадь |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отстойника в плане |
|
|
|
7 |
Отстойные |
центрифуги для |
|
1 |
|
|
||||||||||
|
разделения |
эмульсий назы- |
|
|
|
|
||||||||||
|
ваются: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
1) |
гомогенизаторами |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
3 |
|
|
||||||||||||
|
2) |
сепараторами |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
3) |
классификаторами |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
4 |
|
|
||||||||||||
|
4) |
циклонами |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
44
Задание № 2
№ |
Задание |
|
|
|
|
Ответы |
Код |
|
|
|
|
|
|
|
ответа |
1 |
2 |
|
|
3 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
пo размерам частиц дис- |
||||
1 |
Неоднородные |
системы |
персной фазы |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
по |
физическому |
состоя- |
|||||
|
классифицируются |
|
нию фаз и размерам час- |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
тиц дисперсной фазы |
||||
|
|
|
по |
физическому |
состоя- |
||
|
|
|
нию фаз |
|
|||
|
|
|
верный ответ не указан |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость коэффициента |
|
|
2 |
сопротивления от критерия |
|
|
|
Рейнольдса при движении |
|
|
|
шарообразных частиц в |
а) |
Re |
|
жидкостях можно выразить |
|
|
|
(при Re>2×105): |
|
|
б) |
Re |
в) |
Re |
|
г) |
Re |
45
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соотношение между кри- |
Re = |
Ar |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
18 |
|
|
|
|
|||
3 |
терием Рейнольдса и Ар- |
|
|
|
|
|
|||
Re = 0,152Ar0,75 |
|
|
|||||||
|
химеда при ламинарном |
|
|
||||||
|
режиме |
Re = 1,74 |
|
|
|
|
|
||
|
Ar |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
верный ответ не указан |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость осаждения неша- |
больше |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
рообразной частицы по |
|
|
|
|
|
|
|
|
меньше |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
сравнению со скоростью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
осаждения шарообразных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частиц при прочих равных |
равна |
|
|
|
|
|
|
|
|
условиях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
повышая |
|
температуру |
|
||||
5 |
Скорость осаждения час- |
суспензии |
|
|
|
|
|
|
|
увеличивая |
число оборо- |
|
|||||||
|
тиц можно увеличить |
тов мешалки отстойника |
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
уменьшая скорость потока |
|
||||||
|
|
жидкости через отстойник |
|
||||||
|
|
верный ответ не указан |
|
|
|||||
6 |
Основной расчетной гео- |
высота отстойника |
|
|
|||||
длина отстойника |
|
|
|||||||
|
метрической характеристи- |
площадь поверхности |
от- |
|
|||||
|
кой отстойника является |
стойника в плане |
|
|
|||||
|
|
верный ответ не указан |
|
|
|||||
|
Увеличение концентрации |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
суспензии при разделении |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
осаждением приводит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) к увеличению скорости |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
осаждения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) к уменьшению скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
осаждения |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3) не изменяет значения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
46
Задание № 3
№ |
|
Задание |
Ответы |
Код от- |
|
|
|
|
вета |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
Гетерогенные технологиче- |
1 |
|
|
|
ские среды представляют со- |
|
|
|
1 |
бой системы, состоящие из |
|
|
|
2 |
|
|||
|
1) |
2-х и более компонентов; |
|
|
|
|
|
||
|
2) |
2-х и более фаз; |
|
|
|
3) |
2-х и более частиц мате- |
3 |
|
|
риала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неоднородными системами |
1, 2 |
|
|
|
являются: |
|
|
|
|
3, 4 |
|
||
2 |
1) |
суспензия |
|
|
|
2) |
пыль |
|
|
|
1, 4 |
|
||
|
3) |
газовая смесь |
|
|
|
4) |
раствор |
2, 3 |
|
При ламинарном режиме оса- |
R ~ w |
||||||
|
|
||||||
R ~ w2 |
|||||||
3 ждения сила сопротивления R |
|||||||
пропорциональна скорости w |
|
||||||
R = const |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
R ~ w1.4 |
||
|
|
|
|
|
1) |
Re<2 |
|
Коэффициент сопротивления |
2) |
Re>500 |
|||||
ξ рассчитывают по формуле: |
3) |
2<Re<500 |
|||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
1) ξ = |
24 |
|
|
1) |
Re>500 |
||
|
|
2) |
Re<2 |
||||
Re |
|||||||
2) ξ = 0,44 |
3) |
2<Re<500 |
|||||
3) ξ = |
18,5 |
|
|
|
|||
|
1) |
2<Re<500 |
|||||
|
|
Re0,6 |
2) |
Re>500 |
|||
|
|
|
|
|
3) |
Re<2 |
|
47
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Скорость осаждения при тур- |
|
|
|||||||||||
|
булентном режиме рассчиты- |
1 |
|
|||||||||||
5 |
вается по формуле: |
|
|
|||||||||||
1) |
|
gd |
2 |
( ρr − ρ ) |
; |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
18μ |
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|||||
|
3) |
|
|
4( ρr |
− ρ )gd |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3ξρ |
|
|
|
3 |
|
|||
|
2) ξ πd 2 × |
ρw2 |
; |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4) gd 3( ρr - ρ )ρ . |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
μ 2 |
|
4 |
|
|||||
|
где: w – скорость, μ – коэф- |
|
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
фициент динамической вязко- |
|
|
|||||||||||
|
сти, ρ – плотность, d – диа- |
|
|
|||||||||||
|
метр частицы. |
|
|
|||||||||||
6 |
При значительной концентра- |
больше |
|
|||||||||||
|
ции твердых частиц в среде |
|
|
|||||||||||
|
происходит стесненное осаж- |
меньше |
|
|||||||||||
|
дение, скорость которого по |
|
|
|||||||||||
|
сравнению со скоростью сво- |
|
|
|||||||||||
|
равна |
|
||||||||||||
|
бодного осаждения |
|
|
|||||||||||
7 |
Производительность отстой- |
скорости осаждения |
|
|||||||||||
|
ника не зависит от |
высоты отстойника |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диаметра отстойника |
|
48
Задание № 4
№ |
|
Задание |
Ответы |
|
Код от- |
|
|
|
|
|
вета |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
Система, состоящая из жидкой |
пыль |
|
|
|
1 |
сплошной фазы и твердой дис- |
суспензия |
|
|
|
|
персной, называется |
|
|
|
|
|
пена |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
туман |
|
|
|
Отстаивание применяется глав- |
1, 6 |
|
|
|
|
ным образом для разделения: |
|
|
|
|
2 |
1)суспензий, |
|
|
|
|
2, 1, 5 |
|
|
|||
|
2) |
эмульсий, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3) |
тумана, |
|
|
|
|
4) |
растворов, |
|
|
|
|
1, 5 |
|
|
||
|
5) |
пыли, |
|
|
|
|
6) |
смеси газов. |
|
|
|
|
3, 4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сила тяжести, сила |
|
|
|
|
|
Архимеда, |
сила |
|
3 |
На частицу при стационарном |
сопротивления |
|
||
|
режиме гравитационного осаж- |
сила тяжести, |
сила |
|
|
|
дения действуют |
сопротивления |
|
|
|
|
|
|
сила тяжести, |
сила |
|
|
|
|
Архимеда, сила со- |
|
|
|
|
|
противления, |
сила |
|
|
|
|
инерции |
|
|
|
|
|
сила инерции, сила |
|
|
|
|
|
трения |
|
|
|
Сопротивление, возникающее |
|
|
|
|
|
при движении тела в жидкости, |
1, 2 |
|
|
|
4 |
зависит от |
|
|
|
|
|
1) |
скорости движения тела; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2) |
режима движения и формы об- |
1, 2, 3 |
|
|
|
текаемого тела; |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
3) |
плотности среды и диаметра |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
частицы |
2, 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
49 |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
5 |
Ламинарный режим осаждения |
|
|
|
Ar>83×103 |
|||||
|
|
36>Ar<83×103 |
||||||||
|
частицы существует, если крите- |
|
|
|
|
|||||
|
рий |
|
|
|
|
|
|
|
Ar<36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ar<2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
– |
ламинарный |
|
|
|
|
|
|
|
|
режим; |
|
||
6 |
Скорость осаждения рассчитывает- |
|
2 |
– переходная об- |
||||||
|
ся: |
|
|
|
|
|
ласть; |
|
||
|
1) w |
= gd 2( ρm - ρ ) ; |
|
|
|
3 |
– |
турбулентный |
||
|
|
|
|
режим. |
|
|||||
|
ос |
18× μ |
|
|
|
1 |
– |
ламинарный |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
2) woc |
= 0,78 |
d 0,43( ρm - ρ )0,75 |
; |
режим; |
|
||||
|
ρ 0,285 × μ0,43 |
2 |
– |
турбулентный |
||||||
|
|
|
|
и режим; |
|
|||||
|
3) woc |
= 5,46 |
d( ρm |
- ρ ) |
. |
|
3 |
– переходная об- |
||
|
ρ |
|
|
ласть. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
– |
турбулентный |
||
|
|
|
|
|
|
|
режим; |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
– переходная об- |
||
|
|
|
|
|
|
|
ласть; |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
– |
ламинарный |
|
|
|
|
|
|
|
|
режим. |
|
||
7 |
Основной расчетной геометриче- |
|
длина отстойника |
|||||||
|
высота отстойника |
|||||||||
|
ской характеристикой отстойника |
|
объем отстойника |
|||||||
|
является |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
площадь |
отстой- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ника в плане |
|||
50
