Аттестационно-педагогические измерительные материалы для аттестации студентов по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств»
.pdf
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
p = λ |
l |
|
ρω2 |
||
|
Гидравлическое сопротивление |
dэ |
2 |
||||
|
|
|
|||||
|
p = g (ρm − ρ )(1−ε )H |
||||||
5 |
псевдоожиженного зернистого |
||||||
слоя |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
р = |
133 |
+ 2,3 |
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Re |
|
||
|
|
остается постоян- |
|||||
|
Сопротивление неподвижного |
ным |
|
||||
|
зернистого слоя при уменьшении |
увеличивается в 2 |
|||||
6 |
расхода газа через слой в 2 раза в |
раза |
|
||||
автомодельной области турбу- |
уменьшается в 2 |
||||||
|
|||||||
|
лентного режима движения газа в |
раза |
|
||||
|
зернистом слое |
уменьшается в 4 |
|||||
|
|
раза |
|
||||
|
Витание частиц наступает при: |
1 |
|
|
|||
|
1) равенстве силы гидравлическо- |
|
|
||||
|
го сопротивления слоя весу всех |
|
|
|
|
|
|
|
его частиц; |
2 |
|
|
|||
|
2) условии, что вес отдельной |
|
|
||||
|
частицы уравновешивается силой |
|
|
|
|
|
|
7 |
сопротивления, возникающей при |
3 |
|
|
|||
обтекании частиц потоком; |
|
|
|||||
|
|
|
|||||
|
3) условии, что вес всех частиц |
|
|
|
|
|
|
|
больше гидравлического сопро- |
|
|
|
|
|
|
|
тивления слоя; |
4 |
|
|
|||
|
4) условии, что вес всех частиц |
|
|
||||
|
меньше гидравлического сопро- |
|
|
|
|
|
|
|
тивления слоя. |
|
|
|
|
|
|
61
Задание № 4
№ |
Задание |
Ответы |
Код |
||||||
ответа |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
||||
|
Величина порозности зернистого |
0,6 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,666 |
|
|
||||||
1 |
слоя, если объем твердых частиц |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
в слое 12 м3, свободный объем |
|
|
|
|
|
|
|
||
0,4 |
|
|
|||||||
|
слоя – 8 м3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1,5 |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Высота псевдоожиженного слоя |
увеличивается |
|
||||||
|
остается постоян- |
|
|||||||
2 |
зернистого материала при увели- |
ной |
|
|
|
||||
чении расхода газа через слой (до |
уменьшается |
|
|||||||
|
|
||||||||
|
начала уноса) |
|
|
|
|
|
|
||
|
верный ответ не |
|
|||||||
|
|
указан |
|
|
|
||||
|
|
λ |
l |
ρω2 |
|
||||
|
Сопротивление зернистого слоя в |
|
d |
2 |
|
|
|||
|
gH0 (ρm - ρ )(1-ε ) |
|
|||||||
3 |
режиме псевдоожижения рассчи- |
|
|||||||
|
тывают: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
133 |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Re |
|
|
|
|||
|
|
остается постоян- |
|
||||||
|
Сопротивление неподвижного |
ным |
|
|
|
||||
|
увеличивается в 4 |
|
|||||||
|
зернистого слоя при увеличении |
|
|||||||
|
раза |
|
|
|
|||||
4 |
скорости жидкости через слой в 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
увеличивается в 16 |
|
||||||||
|
раза, если движение газа через |
|
|||||||
|
раз |
|
|
|
|||||
|
слой ламинарное, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
уменьшается в 4 |
|
|||||||
|
|
|
|||||||
|
|
раза |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w = |
wо |
|
|
||||
|
Действительная w и фиктивная w0 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
ε |
|
|||
|
w = wо ×ε |
|
|||||||
5 |
скорости в зернистом слое связа- |
|
|||||||
|
ны соотношением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w = wо |
|
|||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер изменения гидравлического |
1 |
|
||||||||
сопротивления зернистого слоя при всех |
|
|||||||||
|
|
|||||||||
режимах |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
P |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
1) |
2) |
3 |
|
||
|
P |
P |
|
|
|
|
|
4 |
3) |
4) |
|
|
|
133 |
+ 2,3 |
|
|||||
|
Уравнение для гидравлического сопро- |
Re |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
l |
|
|
ρw2 |
|
||
|
тивления неподвижного зернистого слоя, |
λ |
|
|
|
||||
|
где l – высота зернистого слоя; |
|
|
dэ |
2 |
|
|
||
7 |
dэ – эквивалентный диаметр каналов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρw2 |
||||||
|
w – скорость; |
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
λ – коэффициент сопротивления; |
|
|
2 |
|
|
|||
|
ρ – плотность. |
λ |
|
l |
|
|
ρw |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
dэ |
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
63
Задание № 5
№ |
|
Задание |
Ответы |
Код |
||||||
|
ответа |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер изменения гидравлического |
1 |
|
||||||||
сопротивления зернистого слоя при всех |
|
|||||||||
|
|
|||||||||
режимах |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
P |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
1) |
2) |
3 |
|
||
|
P |
P |
|
|
|
|
|
4 |
3) |
4) |
|
|
|
133 |
+ 2,3 |
|
||||||
|
Уравнение для гидравлического сопро- |
Re |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
l |
|
|
ρw2 |
|
|
||
|
тивления неподвижного зернистого слоя, |
λ |
|
|
|
|
|
|||
|
где l – высота зернистого слоя; |
|
|
dэ |
2 |
|
|
|
||
2 |
dэ – эквивалентный диаметр каналов; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ρw2 |
|||||||
|
w – скорость; |
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
λ – коэффициент сопротивления; |
|
|
2 |
|
|
|
|||
|
ρ – плотность. |
λ |
|
l |
|
|
ρw |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
dэ |
2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,66 |
|
|
|
||||
|
Численная величина порозности зерни- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|||||
3 стого слоя, если объем твердых частиц в |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,4 |
|
|
|
||||||
|
слое 6 м3, свободный объем слоя 4 м3 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1,5 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
остается по- |
|
|
Сопротивление неподвижного зернисто- |
стоянным |
|
|
увеличива- |
|
|
|
го слоя при уменьшении расхода газа че- |
|
|
4 |
ется в 2 раза |
|
|
рез слой в 2 раза в автомодельной облас- |
|
||
уменьшает- |
|
||
|
ти турбулентного режима движения газа |
|
|
|
ся в 2 раза |
|
|
|
в зернистом слое |
|
|
|
уменьшает- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ся в 4 раза |
|
|
Витание частиц наступает при: |
1 |
|
|
1) равенстве силы гидравлического со- |
|
|
|
|
|
|
|
противления слоя весу всех его частиц; |
|
|
|
|
|
|
|
2) условии, что вес отдельной частицы |
2 |
|
|
уравновешивается силой сопротивления, |
|
|
|
|
|
|
5 |
возникающей при обтекании частиц по- |
|
|
|
|
||
|
током; |
3 |
|
|
3) условии, что вес всех частиц больше |
|
|
|
|
|
|
|
гидравлического сопротивления слоя; |
|
|
|
|
|
|
|
4) условии, что вес всех частиц меньше |
4 |
|
|
гидравлического сопротивления слоя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
больше |
|
|
Скорость свободного витания по сравне- |
меньше |
|
6 |
равны |
|
|
нию со скоростью осаждения частицы |
правильный |
|
|
|
|
||
|
|
ответ не |
|
|
|
указан |
|
|
|
увеличива- |
|
|
|
ется |
|
|
Сопротивление слоя зернистого мате- |
уменьшает- |
|
|
ся |
|
|
7 |
риала, находящегося в псевдоожижен- |
|
|
остается по- |
|
||
ном состоянии, при увеличении расхода |
|
||
|
стоянным |
|
|
|
газа через слой |
|
|
|
верный от- |
|
|
|
|
|
|
|
|
вет не ука- |
|
|
|
зан |
|
65
|
Задание № 6 |
|
||
|
|
|
|
|
№ |
Задание |
Ответы |
Код |
|
ответа |
||||
|
|
|
||
|
Удельная поверхность – это: |
1 |
|
|
|
1) объем свободного пространства |
|
||
|
|
|
||
|
между частицами в единице объ- |
2 |
|
|
|
ема, занятого слоем; |
|
||
|
|
|
||
1 |
2) суммарное поперечное сечение |
|
|
|
3 |
|
|||
каналов в зернистом слое; |
|
|||
|
|
|||
|
3) поверхность элементов, нахо- |
|
|
|
|
|
|
||
|
дящихся в единице объема, заня- |
4 |
|
|
|
того слоем; |
|
||
|
4) правильный ответ не указан. |
|
|
|
|
Определить численную величину |
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
0,333 |
|
||
2 |
порозности зернистого слоя, если |
|
||
объем твердых частиц 4 м3, сво- |
0,666 |
|
||
|
бодный объем 2 м3 |
|
|
|
|
2 |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Скорость свободного витания по |
больше |
|
|
|
меньше |
|
||
3 |
сравнению со скоростью осажде- |
равны |
|
|
|
ния частицы |
правильный ответ не |
|
|
|
|
указан |
|
|
|
Сопротивление слоя зернистого |
увеличивается |
|
|
|
|
|
||
|
уменьшается |
|
||
4 |
материала, находящегося в псев- |
|
||
доожиженном состоянии, при |
остается постоян- |
|
||
|
увеличении расхода газа через |
ным |
|
|
|
слой |
верный ответ не ука- |
|
|
|
|
зан |
|
|
|
При переходе зернистого слоя в |
1, 2 |
|
|
|
псевдоожиженное состояние уве- |
|
|
|
|
1, 2, 3 |
|
||
|
личивается |
|
||
5 |
|
|
||
1) порозность; |
|
|
||
|
|
|||
|
2) высота слоя; |
3 |
|
|
|
3) гидравлическое сопротивление. |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
66 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
p = λ |
|
l |
ρω2 |
||||
|
Гидравлическое сопротивление |
dэ |
2 |
||||||
|
|
|
|||||||
6 |
псевдоожиженного зернистого |
|
|
|
|
|
|
|
|
p = g (ρm − ρ )(1−ε )H |
|||||||||
слоя |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
р = |
133 |
|
+ 2,3 |
||||
|
|
Re |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
Действительная w и фиктивная w0 |
w = |
wо |
||||||
7 |
ε |
|
|
||||||
скорости в зернистом слое связа- |
|
|
|
|
|
|
|
||
w = wо ×ε |
|||||||||
|
ны соотношением |
||||||||
|
w = wо |
||||||||
|
|
||||||||
67
Тема
«Фильтрование»
Гидромеханические процессы. Материальный баланс гидромеханических процессов.
Движение жидкостей через неподвижные зернистые и пористые слои. Характеристики и гидравлическое сопротивление зернистого слоя.
Фильтрование. Физическая сущность процесса и его применение в технологии. Понятие движущей силы, скорости и сопротивления фильтрования. Основной кинетический закон фильтрования в дифференциальной форме. Основные режимы фильтрования. Зависимость между временем фильтрования и объемом получаемого фильтрата в различных режимах. Удельное сопротивление осадка и факторы, влияющие на его величину. Конструкции основных газовых и жидкостных фильтров (рукавный фильтр, нутч-фильтр, намывные батарейные фильтры, рамный и камерный фильтр-прессы, вакуум-фильтры; барабанный, дисковый, ленточный, карусельный). Примеры фильтров, работающих в режимах постоянного давления и постоянной скорости.
68
Задание № 1
№ |
Задание |
Ответы |
Код |
||
ответа |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтрование применяется для раз- |
1 |
|
|
|
|
деления |
|
|
|
|
1 |
1) гомогенных технологических |
2 |
|
|
|
сред; |
|
|
|||
|
2) гетерогенных технологических |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
сред; |
3 |
|
|
|
|
3) многокомпонентных растворов. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
разность |
кон- |
|
|
|
|
центраций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разность |
темпе- |
|
|
|
Движущей силой процесса фильтро- |
ратур |
|
|
|
2 |
|
|
|
||
вания является |
разность |
давле- |
|
||
|
|
||||
|
|
ний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разность |
плот- |
|
|
|
|
ностей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определите величину порозности |
0,4 |
|
|
|
|
зернистого слоя по следующим дан- |
|
|
|
|
3 |
ным: |
1,66 |
|
|
|
|
общий объем слоя – 10 м3, |
|
|
||
|
объем твердых частиц в слое – 6 м3. |
|
|
|
|
|
0,667 |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69 |
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение для расчета гидравличе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ского сопротивления неподвижного |
|
P = |
(Rос + Rф )μdV |
|
|||||||||||||||
|
зернистого слоя, если |
|
|
|||||||||||||||||
|
P – перепад давлений, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sdτ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ – общий коэффициент гидравличе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ского сопротивления, |
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
ρw |
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
Н – высота слоя, |
|
D |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ρ, μ – плотность и вязкость фильтра- |
|
|
P |
|
|
|
λ dэ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
та, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w – действительная скорость движе- |
|
|
|
|
æ |
133 |
|
|
|
ö ρw2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
ния фильтрата в зернистом слое, |
DP = |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
ç |
|
|
|
|
|
+ 2,3÷ |
|
|
|
|
|
||||||||
|
Rос, Rф – сопротивления осадка и |
|
|
|
|
è |
|
Re |
|
|
ø |
|
|
2 |
|
|||||
|
фильтровальной перегородки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V – количество фильтрата, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S – площадь поверхности фильтро- |
|
dV |
= |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
вания, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Sdτ |
|
(R |
+R |
) |
|
|
||||||||||||
|
τ – продолжительность фильтрова- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ос |
|
ф |
|
|
|
|||
|
ния. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
остается посто- |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
янной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Скорость фильтрования при подаче |
с течением вре- |
|
|
|
|||||||||||||||
|
мени уменьша- |
|
|
|
||||||||||||||||
|
суспензии на фильтр центробежным |
ется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
насосом при постоянном избыточ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сначала увели- |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
ном давлении на нагнетательной ли- |
|
|
|
||||||||||||||||
|
чивается, а по- |
|
|
|
||||||||||||||||
|
нии насоса |
|
|
|
||||||||||||||||
|
том остается по- |
|
||||||||||||||||||
|
|
стоянной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
увеличивается |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Фильтры непрерывного действия |
|
|
|
|
|
|
|
1, 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1) барабанный вакуум–фильтр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 2, 3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
6 |
2) дисковый вакуум–фильтр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1, 2, 3, 4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
3) нутч–фильтр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
4) рамный фильтр–пресс. |
|
|
|
|
|
|
|
3, 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
70
