《食品工程原理》习题解答 1 第四章 习题解答 1．某食品加工厂冷库的墙壁由两层材料组成，内层为200mm 厚的软木，软木的导热系数为0.04W/(m·℃)。外层为250mm 厚的红砖。红砖的导热系数为0.7 W/(m·℃)。已知冷库内壁的温度为-20℃，红砖墙外壁的温度为25℃，试求通过冷库壁的热通量以及冷库墙壁两层材料接触面上的温度。 解：由通过多层平壁的稳态热传导计算公式可知：Q=Q1=Q2 又传热面积 S 为定值，故有：q=q1=q2 故，t2=22℃ 2. 一面包炉的炉墙由一层耐火黏土砖，一层红砖及中间的硅藻土填料层组成。硅藻土层的厚度为50mm，导热系数为0.14 W/(m·℃)，红砖层的厚度为250mm，导热系数为0.7 W/(m·℃)。若不采用硅藻土层，红砖层的厚度必须增加多少才能达到同样的保温效果？ 解：若不采用硅藻土层，则新增的红砖层的热阻必须与原硅藻土层的热阻值相等，故有： 3. 在一预热器中，采用热水为加热介质预热果汁，热水进口温度为98℃，出口温度降至 75℃，而果汁的进口温度为5℃，出口温度升至 65℃。试分别计122122=0.050.140.70.25m250mmRRbbbSSb硅藻土红砖《食品工程原理》习题解答 2 算两种流体在预热器内呈并流和逆流的平均温度差。 解：①逆流 热水：98℃→ 75℃ 果汁：65℃← 5℃ 211217559865=49.2755lnln 9865mttttt ℃ ②并流 热水：98℃→ 75℃ 果汁：5℃→65℃ 212219857565=37.2985lnln 7565mttttt ℃ 4. 采用套管式换热器冷却苹果酱，苹果酱的质量流量为 100kg/h，比热容为3817J/(kg·℃)，进口温度为 80℃，出口温度为 20℃。套管环隙逆流通冷却水，进口温度为 10℃，出口温度为 17℃。总传热系数 K 为 568W/(m2·℃)。求： ①所需的冷却水流量。 ②传热平均温度差及所需传热面积。 ③若采用并流，两流体的进、出口温度不变，则传热平均温度差及所需传热面积为多少？ 解：①根据题意： 721721100 387180202.29 106361.67W4186Jkg2.29 10781.52 kg / h418617 10hphhhpccpcccQW CttJ hCQWCtt查附录可知水的比热容为℃则 ②逆流 苹果酱：80℃→20℃ 冷却水：17℃←10℃ 《食品工程原理》习题解答 3 2121280 1720 10=28.880 17lnln 20 106361.67=0.39m568 28.8mmtt...
