и продуктов питания - Волгоградский институт бизнеса

УТВЕРЖДАЮ
Ректор НОУ ВПО
«Волгоградский институт бизнеса»
__________А. А. Ващенко
____ ____________________200__
ПРОГРАММА
итоговой государственной аттестации выпускников
по направлению 260100 Технология продуктов питания
Вид итоговой государственной аттестации – итоговый государственный экзамен по направлению.
2. Объем времени на подготовку и проведение – с 24.05.10. по 20.06.10.
3. Сроки проведения – с 21.06.10. по 04.07.10.
4. Необходимые экзаменационные материалы: перечень теоретических
вопросов и практических ситуаций по дисциплинам.
5. Наименование дисциплин, включенных в Программу итоговой государственной аттестации:
а) Детали машин и основы конструирования;
б) Процессы и аппараты пищевых производств;
в) Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания;
г) Общие принципы переработки сырья и введение в технологии производства продуктов питания;
д) Метрология, стандартизация и сертификация;
е) Теплотехника.
6. Условия подготовки и процедуры проведения итогового государственного экзамена.
Подготовка итогового государственного экзамена начинается с организации повторения учебного материала по всем дисциплинам, включенным в Программу итоговой государственной аттестации. Для повторения
преподаватели рекомендуют использовать Программу итоговой государственной аттестации, в которую включены перечни теоретических вопросов, практических ситуаций по специальным дисциплинам.
В период с 14.06.10. по 20.06.10. преподаватели общепрофессиональных дисциплин, включенных в Программу ИГА, проводят занятия по
решению ситуационных задач.
На консультациях в период с 14.06.10. по 20.06.10. преподаватели
отвечают на вопросы студентов, разъясняют им процедуру проведения экзамена.
Непосредственно перед проведением экзамена готовится аудитория,
в которой представляются нормативные документы, натуральные образцы
согласно утвержденному перечню.
Познакомиться с материалами, входящими в данный перечень, можно
1.
3
в период подготовки к итоговому государственному экзамену.
Итоговый государственный экзамен проводится в один этап в устной
форме и предусматривает устные ответы на вопросы билета. На подготовку
ответа отводятся два академических часа, в течение которых студент готовит ответ на теоретические вопросы, решает ситуационные задачи. При
подготовке ответов студент может пользоваться нормативными документами и натуральными образцами.
На устный ответ отводится до 30 минут. Ответы каждого студента
протоколируются. Выслушав ответы всех студентов, государственная аттестационная комиссия на закрытом заседании принимает решение об оценке
уровня знаний и умений отвечающих студентов. В тот же день результаты
итогового междисциплинарного экзамена объявляются студентам.
7. Критерии оценки.
Оценка «Отлично» выставляется, если студент полно и обоснованно
отвечает на теоретические вопросы билета, опираясь при этом на комплексное знание материала изученных дисциплин, в ответах прослеживается тесная связь изученных дисциплин с практикой, правильно выполняет
практические задания, глубоко анализируя, решает предложенные производственные ситуации.
Оценка «Хорошо» выставляется, если студент отвечает на все вопросы в полном объеме, показывая комплексное знание материала изученных
дисциплин, правильно выполняет все практические задания, допуская при
этом несущественные ошибки. При решении предложенных ситуационных
задач предлагаются не все возможные варианты.
Оценка «Удовлетворительно» выставляется, если студент при ответах на вопросы билета дает недостаточно четкие, обоснованные, логически
выстроенные ответы, демонстрируя при этом знание теоретического материала отдельных дисциплин, а не в комплексе. Правильно, но не в полном
объеме выполняет практические задания, предлагает не все варианты решения ситуационных задач.
Оценка «Неудовлетворительно» выставляется, если студент не дает
правильных, обоснованных ответов на теоретические вопросы билета,
практические задания решены неверно.
СОГЛАСОВАНО
Проректор по учебной работе и
управлению качеством
С. И. Кучмиева
Заведующий кафедрой
технологии торговли
и общественного питания
И. С. Бушуева
4
ВВЕДЕНИЕ
Реформы российского законодательства в сфере экономики,
затронувшие в том числе и область технологии продуктов питания,
обусловили требования к бакалаврам техники и технологии. Становление и развитие в России рыночных отношений сопровождается
возрастанием требований к бакалаврам в области технологии продуктов питания. В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования выпускники направления 260100 по циклу общепрофессиональных дисциплин должны:
иметь представление:
 о структуре научных и научно-исследовательских, научнопроизводственных и проектных организаций любой формы собственности;
 о новейших научных и практических достижениях в области
профессиональной деятельности;
 о технологии продуктов питания;
 о технических характеристиках и экономических показателях
лучших отечественных и зарубежных технологий производства
продуктов питания;
 о технических требованиях, предъявляемых к сырью, материалам, готовой продукции в пищевой и перерабатывающей промышленности, общественном питании;
 о стандартах, технических условиях, регламентах и других нормативных документах;
 о современных средствах вычислительной техники, коммуникаций и связи;
 об основных требованиях организации труда при исследовании
технологических процессов производства продуктов питания;
 о методах исследований, проектирования и проведения экспериментальных работ;
 о назначениях, условиях производства и хранения продуктов
питания;
 о современных методах и средствах планирования и организации исследований и разработок, проведения экспериментов и
наблюдений, обобщения и обработки информации, в том числе с
применением электронно-вычислительной техники;
5


об основах трудового законодательства и организации труда;
о правилах и нормах охраны труда.
Подготовка квалифицированных кадров для предприятий общественного питания требует не только приобретения ими прочных
теоретических знаний в области технологии продуктов питания, но
и овладения практическими навыками по обеспечению качества
продовольственного сырья и пищевых продуктов, управлению технологическими процессами пищевых производств.
Как известно, сегодня большинство технологов, окончивших
вузы в 90-х годах двадцатого века, обучались по учебным планам,
предусматривавшим разделение технологических процессов по этапам производства продуктов питания. В настоящее время профессиональных бакалавров техники и технологии разных направлений
готовят в профильных высших учебных заведениях, к которым относится и НОУ ВПО «Волгоградский институт бизнеса».
В свою очередь одним из путей повышения уровня подготовки востребованных обществом высококвалифицированных бакалавров, адаптированных к рыночным условиям в профильных высших
учебных заведениях, в том числе и в НОУ ВПО ВИБ, является организация системы контроля качества учебного процесса, одним из
основных элементов которой является итоговый междисциплинарный экзамен по направлению.
Программа итогового государственного экзамена подготовлена коллективом кафедры товароведения и организации торговли для
студентов экономического факультета и факультета заочного обучения всех форм обучения с учетом требований к обязательному минимуму базовых знаний, предусмотренных государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.
Она включает в себя организационно-методическую часть, тематику, отражающую основное содержание общепрофессиональных
дисциплин, выносимых на экзамен, примерный перечень экзаменационных вопросов и список литературы.
Итоговый государственный экзамен направлен на выявление
теоретической подготовки и умений выпускников решать профессиональные задачи с учетом знаний, полученных по дисциплинам:
«Детали машин и основы конструирования»; «Процессы и аппараты
пищевых производств»; «Безопасность продовольственного сырья и
продуктов питания»; «Общие принципы переработки сырья и введе-
6
ние в технологии производства продуктов питания», «Метрология,
стандартизация и сертификация», «Теплотехника».
Допуск к экзамену производится за 10 дней.
Список студентов, допущенных к сдаче итоговой государственной аттестации, утверждается приказом ректора. Допускаются
студенты, которые полностью выполнили учебный план.
Расписание экзаменов утверждается ректором за один месяц
до начала работы комиссии. Студенты, не прошедшие итоговую
государственную аттестацию по направлению, к повторной сдаче в
период данной сессии не допускаются, и вместо диплома им выдается справка об окончании теоретического курса без присуждения
установленной учебным планом квалификации.
7
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
Классификация механизмов, узлов и деталей.
Общие вопросы конструирования.
Основные критерии работоспособности деталей машин.
Основные критерии расчета деталей машин.
Машиностроительные материалы.
Основы взаимозаменяемости машиностроительных материалов.
Зубчатые передачи. Расчет передач на прочность.
Червячные передачи. Расчет передач на прочность.
Фрикционные передачи. Расчет передач на прочность.
Передачи гибкой связью: ременные и цепные. Расчет передач на
прочность.
Передача винт-гайка. Расчет передач на прочность.
Основные сведения о вариаторах.
Основные сведения о редукторах.
Основные сведения о валах и осях.
Проектный расчет валов.
Проверочный расчет валов.
Подшипники скольжения: классификация, выбор, расчет.
Подшипники качения: классификация, выбор, расчет.
Конструкции подшипниковых узлов.
Резьбовые соединения. Конструкция и расчет соединений на
прочность.
Клеммовые соединения. Конструкция и расчет соединений на
прочность.
Паяные соединения. Конструкция и расчет соединений на прочность.
Клееные соединения. Конструкция и расчет соединений на прочность.
Штифтовые соединения. Конструкция и расчет соединений на
прочность.
Шпоночные соединения. Конструкция и расчет соединений на
прочность.
Зубчатые соединения. Конструкция и расчет соединений на
прочность.
Сварные соединения. Конструкция и расчет соединений на прочность.
Заклепочные соединения. Конструкция и расчет соединений на
прочность.
8
29. Общие сведения, назначение и классификация муфт механических приводов.
30. Основные сведения о различных видах муфт.
31. Общие сведения о пружинах и упругих элементах.
32. Общие сведения о деталях корпусов.
33. Кинематический расчет приводов машин.
34. Энергетический расчет приводов машин.
ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Вопросы
1. Химия пищевых веществ и питание человека.
2. Белки в питании человека. Проблема белкового дефицита на
Земле.
3. Белково-калорийная недостаточность и ее последствия.
4. Аминокислоты и их функции в организме человека.
5. Незаменимые аминокислоты. Пищевая и биологическая ценность белков.
6. Строение пептидов и белков. Физиологическая роль пептидов.
7. Белки пищевого сырья.
8. Новые формы белковой пищи.
9. Функциональные свойства белков.
10. Превращение белков в технологическом потоке.
11. Качественное и количественное определение белка.
12. Общая характеристика углеводов. Моносахариды и полисахариды.
13. Физиологическое значение углеводов.
14. Превращение углеводов при производстве пищевых продуктов.
15. Функции моносахаридов и олигосахаридов в пищевых продуктах.
16. Функции полисахаридов в пищевых продуктах.
17. Методы определения углеводов в пищевых продуктах.
18. Строение и состав липидов. Жирно-кислотный состав масел и
жиров.
19. Реакции ацилглицеринов с участием сложноэфирных групп.
20. Реакции ацилглицеринов с участием углеводородных радикалов.
21. Свойства и превращение глицерофосфолипидов.
22. Методы выделения липидов из сырья и пищевых продуктов и их
анализ.
23. Пищевая ценность масел и жиров.
24. Превращения липидов при производстве продуктов питания.
9
25. Роль минеральных веществ в организме человека.
26. Роль отдельных минеральных элементов. Макроэлементы, микроэлементы.
27. Влияние технологической обработки на минеральный состав
пищевых продуктов.
28. Методы определения минеральных веществ.
29. Водорастворимые витамины.
30. Жирорастворимые витамины.
31. Витаминоподобные соединения.
32. Витаминизация продуктов питания.
33. Общая характеристика кислот пищевых объектов.
34. Пищевые кислоты и кислотность продуктов.
35. Пищевые кислоты и их влияние на качество продуктов.
36. Регуляторы кислотности пищевых систем.
37. Пищевые кислоты в питании.
38. Методы определения кислот в пищевых продуктах.
39. Общие свойства ферментов.
40. Классификация и номенклатура ферментов.
41. Применение ферментов в пищевых технологиях.
42. Иммобилизованные ферменты.
43. Ферментативные методы анализа пищевых продуктов.
44. Общие сведения о пищевых добавках.
45. Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов.
46. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов.
47. Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов.
48. Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья и готовых продуктов.
49. Биологически активные добавки.
50. Физические и химические свойства воды и льда.
51. Свободная и связанная влага в пищевых продуктах.
52. Активность воды.
53. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов.
54. Методы определения влаги в пищевых продуктах.
55. Классификация чужеродных веществ и пути их поступления в
продукты.
56. Окружающая среда - основной источник загрязнения сырья и
пищевых продуктов.
57. Природные токсиканты.
10
Антиалиментарные факторы питания.
Метаболизм чужеродных соединений.
Фальсификация пищевых продуктов.
Физиологические аспекты химии пищевых веществ.
Питание и пищеварение.
Теории и концепции питания.
Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ и энергии.
Пищевой рацион современного человека. Основные группы пищевых продуктов.
66. Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и
продукты.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ
И ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
Вопросы
1. Предмет и задачи дисциплины «Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания».
2. Критерии обеспечения продовольственной безопасности в России.
3. Основы рационального питания.
4. Концепция государственной политики в области здорового питания на период 2005-2010 гг.
5. Основные принципы построения многоуровневой системы продовольственной безопасности государства.
6. Параметры, отражающие безопасность потребления продукции.
7. Химический состав пищевых продуктов.
8. Неорганические вещества.
9. Минеральные вещества.
10. Органические вещества.
11. Азотистые вещества.
12. Липиды.
13. Витамины.
14. Ферменты.
15. Микроорганизмы.
16. Морские токсины.
17. Понятие безопасности продовольственного сырья и пищевых
продуктов.
18. Источники загрязнения продовольственного сырья и пищевых
продуктов.
11
19. Федеральные законы о качестве и безопасности пищевых продуктов.
20. Государственная регистрация пищевых продуктов.
21. Оценка и подтверждение соответствия требованиям нормативных
документов продовольственного сырья и пищевых продуктов.
22. Токсические металлы.
23. Характеристика нитратов, нитритов и нитросоединений.
24. Пестициды.
25. Радионуклеиды.
26. Диоксины и диоксиноподобные соединения.
27. Контамиканты пищевых продуктов биологического происхождения.
28. Пищевые инфекции.
29. Опасности микробиологического происхождения.
30. Стафилококковые пищевые отравления.
31. Пищевые продукты, вызывающие стафилококковую интоксикацию.
32. Пищевые продукты, вызывающие вспышки бутулизма.
33. Интоксикация.
34. Пищевые продукты, вызывающие интоксикацию.
35. Опасности, связанные с загрязнениями из внешней среды.
36. Промышленные загрязнения.
37. Загрязнения из естественных источников.
38. Метаболизм и токсикология загрязнений из окружающей среды.
39. Опасности естественного происхождения.
40. Природные компоненты почвы и воды, накапливающиеся в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
41. Метаболиты микроорганизмов, развивающиеся в пищевых продуктах.
42. Соединения растительного происхождения, загрязняющие продукты питания.
43. Соединения, образующиеся при хранении, переработке и приготовлении продуктов питания.
44. Опасности, связанные с социальными токсикантами: курение,
алкоголь, наркотики.
45. Загрязнение сырья и пищевых продуктов микотоксинами.
46. Загрязнение сырья и пищевых продуктов пестицидами и антибиотиками.
47. Загрязнение сырья и пищевых продуктов ветеринарными препаратами.
48. Загрязнение сырья и пищевых продуктов нитратами, нитритами.
49. Дайте определение пищевым добавкам и укажите их назначение
в технологии производства продуктов питания.
12
50. В чем состоит их принципиальное отличие от биологически активных добавок к пище?
51. Могут ли пищевые добавки представлять опасность для здоровья человека?
52. Основные группы пищевых добавок.
53. Какими документами регламентируется применение пищевых
добавок?
54. Классификация пищевых добавок.
55. Охарактеризуйте
процедуру
проведения
санитарногигиенической экспертизы пищевых добавок.
56. Охарактеризуйте причины широкого использования пищевых
добавок.
57. Достижение каких целей преследуется при введении новых пищевых добавок?
58. Санитарно-гигиенический контроль за применением пищевых
добавок.
59. Дайте определение БАД. Какое значение в питании современного человека имеют БАД?
60. Классификация БАД.
61. Охарактеризуйте БАД-нутрицевтики.
62. Охарактеризуйте БАД-парафармацевтики.
63. Охарактеризуйте БАД-пробиотики.
64. Использование БАД к пище для детей.
65. Процедура проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы БАД.
66. Законодательная и нормативная база БАД.
67. Требования, предъявляемые к упаковке и маркировке БАД.
68. Классификация тары и упаковки.
69. Требования, предъявляемые к упаковке пищевых продуктов.
70. Гигиеническая экспертиза упаковочных материалов.
71. Маркировка потребительской упаковки.
72. Гигиенические и санитарные требования к пищевым предприятиям и оборудованию.
73. Источники и уровни антропогенного загрязнения атмосферного
воздуха.
74. Основные принципы обеспечения пищевой безопасности.
75. Понятие и сущность генетически модифицированных источников пищи.
13
76. Санитарно-эпидемиологическая экспертиза и регистрация продуктов, полученных из генетически модифицированных источников.
77. Продовольственная безопасность: краткая история, приоритеты
государственной политики.
78. Основные группы антиалиментарных веществ, их влияние на
организм.
79. Потенциальная опасность пищевых продуктов из ГМИ.
80. Основная цель проведения генетической модификации сельскохозяйственных растений и животных.
81. Нормативные документы, устанавливающие методы идентификации продуктов из ГМИ.
82. Метод, лежащий в основе идентификации рекомбинантной ДНК
в пищевых продуктах из ГМИ.
83. Характеристика атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной
спектрометрии.
84. Методы анализа, применяемые для определения остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах.
85. Токсичное действие группы полигалогенированных углеводородов на организм человека.
86. Потенциальная опасность применения гормональных препаратов для выращивания сельскохозяйственных животных.
87. Особенности отбора проб при анализе микотоксинов.
88. Цели и задачи микробиологического контроля безопасности пищевых продуктов.
89. Характеристика действия азота на человеческий организм, потенциальная опасность этих соединений.
90. Основные принципы радиозащитного питания.
91. Распределение радионуклидов в организме человека и сельскохозяйственных животных.
92. Биологическое действие радиации на организм.
93. Основные группы токсикантов полимерных и других материалов – возможных загрязнителей пищевой продукции.
94. Источники загрязнения пищевых продуктов чужеродными химическими веществами посредством полимерных и других материалов, используемых в пищевой промышленности.
95. Контроль за безопасностью применения полимерных и других
материалов.
96. Токсичные вещества природного происхождения, встречающиеся в пищевых продуктах.
14
97. Профилактические мероприятия, направленные на устранение
или минимизацию риска попадания природных токсинов в продукты питания.
98. Классификация химических веществ в зависимости от способа
попадания в продукт.
99. Условия, при которых макро- и микронутриенты пищевых продуктов становятся потенциально опасными.
100. Цели и порядок проведения санитарно-эпидемиологической
экспертизы продукции.
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ И ВВЕДЕНИЕ
В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
Вопросы
1. Признаки сложных систем. Пищевое предприятие как система.
2. Последовательность операций при решении задач методом системного исследования.
3. Примеры инженерных решений организации технологических
потоков в виде технологических линий.
4. Терминология системного подхода.
5. Системность технологического потока.
6. Организация технологического потока будущего: реальный и
идеальный технологические потоки.
7. Проблемы развития технологического потока.
8. Операция как составная часть потока (операции 1-4 классов).
9. Эволюция технологического потока (перспективы развития операций 1-4 классов).
10. Классификация технологических потоков.
11. Строение технологического потока как системы процессов.
12. Сложность технологического потока.
13. Системный анализ технологического потока: структурнофункциональный и функционально-структурный подходы, центр
технологического потока, технологический поток – большая система.
14. Построение операторных моделей технологических систем.
Пример.
15. Процедура анализа технологического потока при построении
операторных моделей.
15
16. Системный синтез технологического потока: функциональноструктурный подход.
17. Основные принципы системного моделирования.
18. Моделирование строения и моделирование функций технологического потока.
19. Кибернетическое моделирование технологического потока.
20. Управление технологическим потоком.
21. Эффективность функционирования технологической системы.
22. Эффективное функционирование системы управления процессом сушки зернистого продукта.
23. Оценка эффективности технологического потока по показателям
качества (понятие о квалиметрии; единичный, относительный и
обобщенный показатели качества).
24. Погрешности технологического потока.
25. Точность технологического потока.
26. Устойчивость технологического потока.
27. Управляемость технологического потока.
28. Надежность технологического потока.
29. Системное развитие технологического потока.
30. Принцип многофункциональности технологического потока.
31. Перспектива адаптации технологического потока.
32. Энтропийная оценка стабильности технологического потока.
33. Выбор направления и потенциал развития технологического потока.
34. Сбор информации о качестве связей в технологическом потоке.
35. Оценка качества связей и уровень их стохастичности.
36. Мера чувствительности технологического потока.
37. Оценка коэффициентов влияния.
38. Анализ чувствительности.
39. Сущность противоречий в технологическом потоке.
40. Уровни разрешения противоречий.
41. Закономерности в разрешении противоречий и смены поколений
технологического потока.
42. Научно-технический прогноз.
43. Метод инженерного прогнозирования.
44. Прогнозирование развития структуры технологического потока.
45. Прогнозирование развития элементов и связей технологического
потока.
16
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Вопросы
1. Классификация погрешностей измерений по способу выражения: абсолютная и относительная, правила определения.
2. Доверительные интервалы истинного значения измеряемой величины и погрешности измерения.
3. Государственная система обеспечения единства измерений.
4. Характеристика видов государственного метрологического контроля и надзора.
5. Методика выполнения измерений.
6. Структура и анализ закона РФ «Об обеспечении единства измерений».
7. Влияние методики выполнения измерений на качество измерений.
8. Физическая величина: размер, размерность, единицы физических величин. Системы физических величин.
9. Цели и задачи метрологии.
10. Теоретическая, прикладная и законодательная метрология.
11. Классификация видов измерений.
12. Поверка средств измерений. Поверочные схемы измерений.
13. Международное сотрудничество по метрологии.
14. Принципы выбора средств измерений.
15. Понятие об испытании и контроле.
16. Метрологическая надежность и межповерочные интервалы.
17. Виды средств измерений.
18. Классы точности средств измерений.
19. Модель измерения и основные постулаты метрологии.
20. Типы шкал измерений.
21. Виды эталонов.
22. Воспроизведение единиц физических величин и передача их
размеров.
23. Изменение метрологических характеристик средств измерения
(СИ) в процессе эксплуатации.
24. Понятие об испытании и контроле.
25. Нормативно-правовые основы метрологии.
26. Государственный метрологический надзор и контроль.
27. Структура закона РФ «О техническом регулировании».
28. Задачи, цели и принципы технического регулирования рынка.
29. Принципы технического регулирования рынками.
30. Цели, задачи, объекты, принципы и методы стандартизации.
17
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
Объекты стандартизации.
Субъекты технического регулирования рынка.
Объекты технического регулирования.
Межгосударственная, международная и региональная стандартизация.
Виды технических регламентов.
Содержание технического регламента.
Основополагающие стандарты.
Характеристика видов стандартов на продукцию.
Характеристика стандартов видов ОТУиТУ.
Характеристика стандартов видов ОТТиТТ.
Характеристика видов стандартов на услуги и процессы.
Характеристика систем (комплексов) стандартов.
Документы по техническому регулированию.
Методы стандартизации.
Основные этапы разработки и утверждения национальных стандартов.
Общая характеристика стандартов отраслей.
Общая характеристика стандартов предприятий.
Технические условия (ТУ) в системе технического регулирования.
Законодательная основа, органы и объекты государственного
контроля (надзора).
Порядок проведения государственного контроля (надзора).
Порядок сертификации импортируемой продукции.
Правила проведения обязательной сертификации продукции.
Особенности обязательной сертификации пищевых продуктов.
Особенности обязательной сертификации непродовольственной
продукции.
Законодательная и нормативная база подтверждения соответствия.
Схемы подтверждения соответствия продукции.
Права и обязанности заявителя при обязательном подтверждении соответствия.
Функции органа по сертификации.
Характеристика схем добровольной сертификации услуг системы ГОСТ.
Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий.
Характеристика добровольной сертификации экспертов.
Добровольная сертификация систем менеджмента качества.
18
63. Номенклатура сертифицируемых услуг (работ) и порядок их
сертификации.
64. Схемы подтверждения соответствия услуг.
65. Международное сотрудничество в области технического регулирования.
66. Добровольная сертификация продукции: цели, задачи, объекты.
67. Схемы декларирования соответствия.
68. Ответственность за нарушение требований технических регламентов.
69. Основные функции органа по сертификации (ОС) при проведении обязательной сертификации.
70. Охарактеризуйте Соглашение по техническим барьерам в торговле ВТО.
71. Информационное обеспечение технического регулирования.
72. Основные принципы аккредитации.
73. Виды испытаний, предусмотренные ФЗ «О техническом регулировании».
ТЕПЛОТЕХНИКА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Вопросы
Техническая термодинамика. Основные понятия и определения.
Термодинамическая система.
Термодинамические параметры состояния.
Уравнение состояния и термодинамический процесс.
Теплота и работа.
Внутренняя энергия.
Первый закон термодинамики.
Теплоемкость газа.
Универсальное управление состоянием идеального газа.
Смесь идеальных газов.
Основные положения второго закона термодинамики.
Энтропия.
Цикл и теоремы Карно.
Метод исследования термодинамических процессов.
Изопроцессы идеального газа.
Политропный процесс.
Первый закон термодинамики для потока.
Критическое давление и скорость. Солло Лаваля.
19
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
Дросселирование.
Свойства реальных газов.
Уравнения состояния реального газа.
Понятие о водяном паре.
Характеристики влажного воздуха.
Циклы паротурбинных установок.
Циклы двигателей внутреннего сгорания.
Циклы газотурбинных установок.
Основные понятия и определения теплопроводимости.
Температурное поле. Уравнение теплопроводимости.
Стационарная теплопроводимость через плоскую стенку.
Стационарная теплопроводимость через цилиндрическую стенку.
Стационарная теплопроводимость через шаровую стенку.
Факторы, влияющие на конвективный теплообмен.
Закон Ньютона-Рихнана.
Краткие сведения из теории подобия.
Критериальные уравнения конвективного теплообмена.
Расчетные формулы конвективного теплообмена.
Общие сведения о тепловом излучении.
Основные законы теплоизлучения. Закон Планка.
Закон смещения Вина.
Закон Стефана-Больцмана.
Закон Кирхгофа.
Закон Ламберта.
Теплопередача через плоскую стенку.
Теплопередача через цилиндрическую стенку.
Типы теплообменных аппаратов.
Расчет теплообменных аппаратов.
Состав топлива.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАНИЯ
ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
1. Рассчитать молотковую дробилку при данных: 4,6 т/ч; размер
кусков материала - 6 мм; 0,4 мм; 5,7 м/с. Недостающие данные
подобрать самостоятельно.
2. Установить скорость перемещения материала на гирационном
сите, если: 2,5 т/ч; 0,025 м; 0,6; 6ْ ; 70%; 2 мм; 0,8; 600 кг/м3. Ко-
20
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
личество отверстий - 750; длина сита - 2 м. Дать схему устройства, указать размеры.
Рассчитать молотковую дробилку при данных: 3,8 т/ч; размер кусков материала - 5 мм; 0,1 мм; 6 м/с. Недостающие данные подобрать самостоятельно. Вычертить схему дробилки, указать размеры.
Определить толщину слоя материала в барабанном сите, если: 5
т/ч; 0,75; 730 кг/м3; 3ْ ; 0,8 м. Дать схему устройства с указанием
размеров.
Рассчитать вальцовую дробилку, если размер кусков материала - 4,5
мм; 28; 0,44; 850 кг/м3. Вычертить схему дробилки, указать размеры.
Определить интенсивность подачи материала на сито, если: 7,2
т/ч; 0,65; 780 кг/м3; 6ْ ; 1,0 м (бараб. сито). Дать схему устройства, указать размеры.
Рассчитать вальцовую дробилку при данных: размер кусков материала - 4 мм; 19; 0,35; 950 кг/м3; 0,8. Начертить схему устройства с указанием размеров.
Определить скорость перемещения материала на гирационном
сите, если: 6,5 т/ч; 0,015 м; 0,6; 4ْ ; 50%; 2,5 мм; количество отверстий на единицу поверхности сита - 800; длина сита по утоку
- 1,4 м; 0,65; 650 кг/м3. Дать схему устройства, указать размеры.
Рассчитать молотковую дробилку, если: 11 т/ч; 20; 8 м/с. Недостающие данные подобрать самостоятельно. Дать схему дробилки, указать размеры.
Определить диаметр барабана сита, если: 5,5 т/ч; 0,7; 650 кг/м3;
10ْ ; 50%; 0,3 м; 65 об/мин. Дать схему устройства, указать размеры.
Рассчитать молотковую дробилку, если: 5,6 т/ч; 25. Недостающие данные подобрать самостоятельно. Начертить схему, указать размеры.
Установить скорость движения просеиваемого материала гирационного грохота, если: 3 т/ч; 0,015; 0,49; 8ْ ; 50%; 2 мм; число
отверстий - 500; 0,8; l = 1,5 м; 600 кг/м3. Дать схему устройства с
указанием размеров.
Определить параметры молотковой дробилки при данных: 2 т/ч;
50. Недостающие данные подобрать самостоятельно. Дать схему
дробилки, указать размеры.
21
14. Определить толщину слоя материала на гирационном грохоте,
если: 2,5 т/ч; 0,03 м; 0,6; 5ْ ; 70%; 2 мм; длина сита по утоку - 1,5
м; количество ячеек на единицу поверхности - 750.
15. Произвести расчет молоткового измельчающего аппарата, если:
10 т/ч; 25; 7 м/с. Недостающие данные подобрать самостоятельно. Дать схему устройства, указать размеры.
16. Определить толщину слоя материала на барабанном сите при
данных: 4,2 т/ч; 0,76; 720 кг/м3; 3ْ ; 0,8 м. Начертить схему
устройства, указать размеры.
17. Определить основные параметры вальцовой дробилки, если: 25;
0,6; 0,5 мм; 0,5; 550 кг/м3. Дать схему устройства, указать размеры.
18. Определить толщину слоя материала в барабанном сите при
данных: 4 т/ч; 0,6; 650 кг/м3; 10ْ ; 0,75 м. Начертить схему
устройства с указанием размеров.
19. Рассчитать вальцовую дробилку при следующих данных: 5 мм;
10; 18ْ ; 750 кг/м3; 0,7. Начертить схему с указанием размеров.
20. Определить диаметр барабана сита, если: 5 т/ч; 0,6; 500 кг/м3; 7ْ ;
0,5; 0,1 м; 30 об/мин. Дать схему устройства с указанием размеров.
21. Определить параметры вальцовой дробилки, если: 22; 0,65; 0,1 мм;
0,55; 610 кг/м3. Начертить схему дробилки с указанием размеров.
22. Определить интенсивность загрузки гирационного грохота при
данных: 6,8 т/ч; 0,02 м; 0,7; 4ْ ; 50%; 2,5 мм; длина сита - 1,3 м;
количество ячеек на единицу поверхности - 800. Дать схему
устройства, указать все размеры.
23. Рассчитать молотковую дробилку при следующих данных: 7 т/ч;
5 мм; 0,3 мм. Недостающие данные подобрать самостоятельно.
Начертить схему дробилки, указать размеры.
24. Определить диаметр барабана цилиндрического бурата, если: 8
т/ч; 0,75; 750 кг/м3;6ْ ; 0,1 м; 25 об/мин. Дать схему устройства,
указать размеры.
25. Рассчитать молотковую дробилку, если: 0,8 т/ч; размер кусков
материала - 5,5 мм; 0,2 мм; 5 м/с. Недостающие данные подобрать самостоятельно. Дать схему устройства. Указать размеры.
26. Определить толщину слоя материала на гирационном грохоте,
если: 3,5 т/ч; 0,010 м; 0,48; 10ْ ; 70 %; 2 мм; количество ячеек на
поверхности сита - 680; 550 кг/м3; продольный размер сита - 1,7
м. Дать схему устройства, указать размеры.
27. Рассчитать молотковую дробилку, если: 9,7 т/ч; 15. Недостающие данные подобрать самостоятельно.
22
28. Определить интенсивность загрузки гирационного грохота, если:
7 т/ч; 0,02 м; 0,6; 6ْ ; 50%; 1,5 мм; число отверстий - 700; l = 1,2
м. Начертить схему грохота, указать размеры.
29. Рассчитать валковую дробилку при данных: размер куска - 4 мм;
10; 0,3; 950 кг/м3; 0,8. Начертить схему, указать размеры.
30. Определить интенсивность загрузки барабанного сита, если: 6
т/ч; 0,8; 700 кг/м3; 5ْ ; 0,8 м. Дать схему с указанием размеров.
31. Рассчитать молотковую дробилку при данных: 9 т/ч; 15; 5,5 м/с.
Недостающие данные подобрать самостоятельно. Дать схему
дробилки, указать размеры.
32. Определить диаметр барабана, если: 5,2 т/ч; 0,6; 710 кг/м3; 20 см;
42 об/мин. Дать схему, указать размеры.
33. Рассчитать вальцовую дробилку при следующих данных: размер
измельченной частицы - 0,2 мм; 10; 0,52; 600 кг/м3; 0,6. Дать
схему дробилки с указанием размеров.
34. Определить интенсивность загрузки барабанного сита, если: 5
т/ч; 0,7; 500 кг/м3; 7ْ ; 0,8 м. Начертить схему, указать размеры.
35. Динамическая вязкость водно-спиртовых растворов крепостью 60
мас. % при t = 40ْ ْравна 1,426 сП. Определить динамическую и кинематическую вязкости в системе СИ. Плотность растворов 874
кг/м3.
36. Вычислить производительность горизонтального односитного
вибрационного грохота с размерами сита - 1100 х 2800 мм и размерами отверстий - 5 х 5 мм. Содержание прохода в исходном
материале - 4%, содержание частиц с размерами меньше половины рабочего сечения отверстия сита - 20%.
37. Кинематическая вязкость этилового спирта составляет 26,6∙10-4
м2/ч. Определить его динамическую вязкость в системах СИ,
МКГСС при относительной плотности его к воде 0,76.
38. Дать схему просеивания материала при совмещении принципов просеивания «от меньшего к большему», «от большего к меньшему».
39. Коэффициент поверхностного натяжения воды - 72 дин/см.
Найти значение этого коэффициента в международной системе.
40. Определить оптимальные обороты пропеллерной мешалки для
перемешивания суспензии, если известно, что разность плотностей частиц и среды равна 2000 кг/м3, диаметр твердых частиц 0,1∙10-3 м, плотность среды - 1000 кг/м3, внутренний диаметр аппарата - 0,5 м.
23
41. Определить скорость осаждения твердых шарообразных частиц,
диаметром 25 мкм в воде по методу Стокса, если их плотность 1200 кг/м3, а температура воды 200C.
42. В центрифуге периодического действия с барабаном диаметром
1200 мм и высотой 500 мм фугуется утдель при 800 об/мин. Загрузка утделя составляет 400 кг, плотность - 1494 кг/м3. Определить
начальную толщину кольцевого слоя утделя и фактор разделения.
43. Определить производительность сепаратора-осветлителя при
следующих данных: число оборотов ротора - 8000 мин-1, рабочая
высота ротора - 0,45 м, динамическая вязкость дисперсионной
среды - 1,2∙10-3 Па∙с, плотность дисперсионной среды - 1050
кг/м3, плотность дисперсионной фазы - 950 кг/м3, предельный
радиус частицы - 1,5∙10-6. Максимальный расчетный радиус тарелки - 0,3 м, минимальный – 0,05 м. Недостающие данные принять самостоятельно.
44. Определить диаметр наименьших осаждающихся частиц в циклоне, если известно, что число Рейнольдса составляет 750, угловая скорость вращения – 4,9 с-1, плотность среды - 0,85 кг/м3,
плотность частицы - 3000 кг/м3, время пребывания среды в циклоне – 0,9 с, радиус циклона – 0,8 м, радиус выходной трубы – 0,5
м.
45. Определить объем электроосадителя для очистки сухого запыленного воздуха в объеме 4,0 м3/с с температурой 500C.
Наименьший размер удаляемых частиц - 1,5∙10-5 гм.
46. Определить степень очистки дымовых газов от золы в трубчатом
электроосадителе по следующим данным: длина осадительных
электродов – 6,0 м; диаметр коронидующих электродов - 0,004
м; диаметр труб осадителя - 0,3 м; время пребывания газа в
устройстве - 5 сек; средняя условная скорость дрейда частиц для
данного электроосадителя, данного топлива и данного способа
сжигания - 0,12 м/с.
47. Рассчитать циклон для улавливания частиц минеральной пыли с
плотностью 1700 кг/м3. Производительность циклона - 2500 м3/ч,
температура воздуха с пылевидными частицами - 250C.
48. Определить необходимую мощность на привод сепаратораразделителя полузакрытого типа с откачкой воздуха из полости
вращения барабана, если известно, что величина кинетической
энергии, необходимой для разгона барабана, составляет 20∙105
24
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
Дж, время разгона - 8 мин, производительность сепаратора 0,0033 м3/с, давление на выходе жидкости - 2∙105 н/м2.
Определить давление фильтрации при центрифугировании по следующим данным: внутренний диаметр барабана центрифуги -- 1200
мм; высота барабана - 500 мм; масса вещества, находящегося в барабане центрифуги, - 500 кг, число оборотов барабана - 960 мин-1.
Какова должна быть длина отстойника для очистки воды после
мойки сахарной свеклы, чтобы твердые частицы размером 20
мкм и плотностью 1800 кг/м3 успели опуститься на дно через
осветленный слой высотой 0,02 м? Температура воды 200C, скорость движения потока - 1,5 м/с.
Определить оптимальные обороты лопастной мешалки для перемешивания эмульсии, если известно, что: разность плотностей
сред составляет 500 кг/м3, поверхностное натяжение - 49∙10-3
Н∙с/м2, диаметр сосуда - 400 мм, плотность среды - 1000 кг/м3.
Для перемешивания жидкости пропеллерной двухлопастной мешалкой диаметром 25 мм при числе оборотов 5 с-1 расходуется
мощность 1 кВт. Значения постоянных С и k для данного типа
мешалки соответственно равны 0,985 и 0,15. Плотность жидкости
- 1200 кг/м3. Определить вязкость перемешиваемой жидкости.
Определить по методу Лященко скорость осаждения частиц песка размером 1 мм в воде при температуре 150C, если плотность
песка - 2600 кг/м3.
Определить толщину слоя вещества плотностью 1494 кг/м3, который создавал бы такое же гидростатическое давление фильтрации в гидростатическом поле, как и давление на центрифуге с
диаметром барабана 1200 мм и его высотой 500 мм, при количестве массы вещества, находящегося в барабане, - 500 кг и числе
оборотов - 960 об/мин.
Определить максимальную высоту подъема жидкости у стенок
вращающегося вертикального цилиндра диаметром 100 мм при
числе оборотов - 100, 250, 500, 750 об/мин. Построить график
зависимости высоты подъема жидкости от числа оборотов.
Определить параметры циклона для улавливания частиц минеральной пыли с плотностью 1500 кг/м3. Производительность
циклона - 2000 кг/м3. Плотность газовой среды - 1,2∙103 кг/м3, ее
динамическая и кинематическая вязкости соответственно равны
1,5∙10-5 Па∙с; 18∙10-6 м2/с.
25
57. Определить, какому числу оборотов будет соответствовать высота подъема жидкости 0,3 м у стенок вращающегося цилиндра,
диаметр которого - 250 мм.
58. Определить максимальный размер частиц мела плотностью 2700
кг/м3, осаждающихся в воде при температуре 900C, осаждение
частиц подчиняется закону Стокса.
59. Определить требуемую установленную мощность электродвигателя для перемешивания жидкости турбинной мешалкой, вращающейся с частотой 50 с-1, диаметр резервуара - 500 мм, плотность жидкости - 1000 кг/м3, вязкость - 3,2∙10-3 Н∙с/см3.
60. Рассчитать площадь отстаивания пылеосадительной камеры для
очистки газового потока по следующим данным: наименьший размер частиц - 200 мкм; расход воздуха - 2000 кг/ч, плотность газа 0,8 кг/м3, вязкость газа - 0,03∙10-3 Па∙с, плотность частиц - 800 кг/м3.
61. Рассчитать циклон для выделения частиц сухого молока из воздуха, выходящего из распылительной сушилки, если: наименьший размер частиц - 10 мкм; массовый расход воздуха - 2000
кг/ч; температура 700C.
62. Определить скорость осаждения в воде твердых шарообразных частиц
диаметром 1 мм и плотностью 2500 кг/м3. Температура воды 200C.
63. Определить мощность, потребляемую открытой турбинной мешалкой, вращающейся с частотой 4,7 с-1, при перемешивании
суспензии в аппарате диаметром 1,2 м и высотой 1,6 м. Плотность жидкости - 1070 кг/м3, вязкость - 0,02 Па∙с. Плотность
суспензии - 1169 кг/м3, плотность частиц - 1400 кг/м3.
64. Как изменится скорость осаждения шарообразных частиц диаметром 10 мкм и плотностью 2710 кг/м3 при осаждении их в воде и в воздухе при температуре 200C. В обоих случаях Re < 2.
65. Построить график зависимости фактора разделения от числа
оборотов для сверхцентрифуги с диаметром барабана 50 мм, при
частотах вращения - 100, 500, 5000, 10000, 20000 об/мин.
66. Определить, какому числу оборотов будет соответствовать высота подъема жидкости 0,75 м у стенок вращающегося цилиндра, диаметр которого - 250 мм.
67. Рассчитать циклон для улавливания частиц барды из отработанного горячего воздуха после бардосушилки спиртового завода.
Производительность циклона - 1,5∙104 м3/ч. Плотность частиц
барада - 1100 кг/м3. Температура воздуха равна 900C.
26
68. Определить объем электроосадителя для очистки сухого запыленного воздуха в объеме 3,0 м3/с с температурой 600C.
Наименьший объем удаляемых частиц - 1,1∙10-5 гм.
69. Определить требуемую установочную мощность электродвигателя
для перемешивания жидкости пропеллерной двухлопастной мешалкой, вращающейся со скоростью 3 об/с. Диаметр резервуара 800 мм, плотность жидкости - 1110 кг/м3, вязкость - 4,2∙10-3 Н∙с/м2.
70. Определить оптимальные обороты лопастной мешалки для перемешивания эмульсии при данных: разность плотностей сред
составляет 350 кг/м3, поверхностное натяжение - 31∙10-3 Н∙с/м2,
диаметр резервуара - 400 мм, плотность среды - 950 кг/м3.
71. Определить по методу Лященко скорость осаждения частиц песка размером 0,5 мм в воде при температуре 180C, если плотность
песка - 2500 кг/м3
72. Определить максимальный размер частиц мела плотностью 2620
кг/м3, осаждающихся в воде с температурой 850C, осаждение частиц проходит по закону Стокса.
73. Определить мощность на валу подвесной вертикальной центрифуги для фуговки сахарного утделя, если: диаметр барабана - 1080
мм, высота барабана - 0,5 м, число оборотов - 900 мин-1, масса барабана - 230 кг, диаметр шейки вала - 0,1 м, время разгона - 50 с,
плотность утделя - 1494 кг/м3, масса загружаемого утделя - 350 кг.
74. Какая толщина слоя вещества создает такое же гидростатическое
давление фильтрации в гидростатическом поле, как и давление на
центрифуге с диаметром барабана 1200 мм и его высотой 550 мм
при количестве массы вещества, находящегося в барабане, 450 кг
и числе оборотов 900 об/мин. Плотность вещества - 1275 кг/м3.
75. Определить параметры циклона для улавливания частиц минеральной пыли с плотностью 1650 кг/м3. Производительность циклона 2700 м3/ч, температура воздуха с пылевидными частицами - 250C.
76. Какой мощности требуется установить электродвигатель для
перемешивания жидкости турбинной мешалкой при частоте
вращения 56 с-1, диаметре мешалки - 450 мм, плотность жидкости - 995 кг/м3, вязкость - 3,0∙10-3 Н∙с/м2..
77. Рассчитать скорость осаждения частиц шарообразной формы
диаметром 25 мкм в воде по методу критерия Архимеда, если их
плотность 1250 кг/м3 при температуре воды 200C.
78. Определить часовую производительность осадительной центрифуги по следующим данным: наименьший размер частиц - 5
27
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
мкм; плотность частиц - 2000 кг/м3; температура суспензии 300C.
Характеристики центрифуги: диаметр барабана - 900 мм; длина
барабана - 400 мм; диаметр борта - 570 мм; частота вращения 1200 об/мин. Цикл работы центрифуги: продолжительность работы - 22 мин, из них подача суспензии - 20 мин; время разгрузки осадка - 2 мин. Коэффициент пропорциональности - 0,45.
Определить, какому числу оборотов будет соответствовать высота подъема жидкости 0,3 м у стенок вращающегося цилиндра,
диаметр которого - 250 мм.
Определить эффективность разделения и площадь отстаивания
для непрерывного разделения водной суспензии. Производительность отстойника - 50 т/ч по исходной суспензии. Начальная концентрация суспензии xс = 10 масс. %. Минимальный диаметр частиц суспензии - 30 мкм. Температура суспензии 150C. Концентрация частиц в осветленной суспензии - 2 масс. %. Концентрация
частиц в осадке - 70 масс. %. Плотность частиц 2200 кг/м3.
Определить сопротивление осадка и фильтрующей перегородки,
если при прохождении через фильтр 2 м3 фильтрата на фильтрующей перегородке отложилось 0,001 м3 осадка. Постоянные
фильтрования с = 1,4∙10-3 м3/м2; k = 5,56∙10-7 м2/с при ∆р = 0,2 мПа.
Определить площадь поверхности фильтрования на рамном
фильтр-прессе, если требуется отфильтровать 6 т виноматериалов за 3 часа. При экспериментальном фильтровании в лабораторных условиях были установлены постоянные фильтрования,
отнесенные к 1 м2 площади фильтра: с = 1,4∙10-3 м3/м2; k = 20∙10-4
м2/ч. Плотность материалов 1080 кг/м3.
Определить сопротивление фильтровальной перегородки высотой 0,1 м, изготовленной из зернистого материала с эквивалентным диаметром каналов 0,5 мм. Через перегородку протекает
водная тонкодисперсная суспензия при температуре 200C со
скоростью, отнесенной к свободному сечению каналов, 0,2 м/с.
Определить потребляемую мощность для перемешивания суспензии в открытой турбинной мешалке. Диаметр аппарата - 1,2
м, высота – 1,6 м. Содержание твердой фазы в суспензии составляет 0,3; плотность твердой фазы - 1400 кг/м3. Плотность и вязкость жидкой фазы соответственно равны 1070 кг/м3 и 0,02 Па∙с.
Число оборотов мешалки - 47 оборотов в секунду.
Определить скорость осаждения в воде твердых шарообразных частиц
диаметром 1 мм и плотностью 2500 кг/м3. Температура воды 200C.
28
86. Твердые шарообразные частицы диаметром 50 мк осаждаются в
воде с температурой 200C. Скорость осаждения 3∙10-3 м/с. Определить режим осаждения и плотность частиц.
87. Рассчитать параметры циклона для улавливания частиц минеральной пыли с плотностью 1450 кг/м3. Производительность
циклона - 2000 кг/м3. Плотность газовой среды - 0,6 кг/м3. Кинематическая вязкость среды - 49∙10-6 м2/с.
88. Определить объем электроосадителя для очистки сухого запыленного воздуха объемом 4,0 м3/с, температурой 500C.
Наименьший размер удаляемых частиц - 1,5∙105 см.
89. Определить расход мощности на привод воздуходувки при
пневматическом перемешивании жидкости воздухом в закрытом
аппарате. Высота слоя жидкости в аппарате - 0,6 м. Плотность
жидкости - 920 кг/м3. Давление над жидкостью в аппарате - 80
мм вод. ст. Гидравлическое сопротивление трубопроводов - 1150
н/м2. Расход воздуха - 500 м3/ч. КПД воздуходувки - 0,55.
90. Определить диаметр аппарата, высоту слоя жидкости и расстояние между дном и краем лопасти для перемешивания с помощью
двухлопастной мешалки диаметром 250 мм.
91. Какова должна быть скорость движения газа между полками
пылевой камеры, чтобы частицы диаметром 12 мк и плотностью
2200 кг/м3 полностью осаждались, если вязкость газа - 49,9∙10-6
м2/с, а его плотность - 0,596 кг/м3. Длина камеры - 4 м, расстояние между полками – 115 мм.
92. Из крахмального молока массовым расходом 25 м3/ч выделяются
частицы крахмала размером 10 мкм. Массовая концентрация
крахмала - 3,5%. Плотность крахмала - 1610 кг/м3. Отстаивание
ведется до осаждения 90% крахмальных частиц. Плотность и
вязкость среды - 1000 кг/м3 и 1∙10-3 кг/с∙м. Влажность осадка 45%. Установить площадь осаждения отстойного чана.
93. Зерна крахмала и глютена осаждаются в воде с одинаковой скоростью при температуре 200C. Плотности зерен крахмала и глютена соответственно - 1610 кг/м3 и 1180 кг/м3. Установить соотношение их диаметров.
94. Определить потребную мощность на привод сепаратораразделителя полузакрытого типа при величине кинетической
энергии разгона барабана 18∙105 Дж, время разгона - 10 сек, производительность сепаратора - 0,002 м3/с, давление на выходе
жидкости - 1,4∙10-5 н/м2.
29
95. Центрифуга со следующими параметрами: внутренний диаметр
барабана - 1000 мм, высота барабана - 600 мм, число оборотов 900 об/мин. Масса загружаемого утделя в центрифугу - 450 кг.
Определить давление фильтрации.
96. Во сколько раз должна быть увеличена длина отстойника при
прочих равных условиях, если скорость жидкости в отстойнике
увеличить в 5 раз или высоту отстойника увеличить в 2 раза.
97. Каково значение коэффициента теплопроводности материала
и ∆t = 300C, q = 150 вт/м2.
98. Определить температуру стенки tст2, если температура одной
среды t1 = 2000C, другой – t2 = 100CС, коэффициент теплоотдачи
2
2
1 = 1000 вт/м
2 = 100 вт/м
0,01 м, те
.
99. Определить средний температурный напор при противотоке,
если в межтрубном пространстве движется горячий теплоноситель с начальной температурой Т1 = 600C и конечной температурой Т2 = 300C, а по трубам – холодный теплоноситель с начальной температурой t1 = 250C и конечной t2 = 320C.
100. Определить средний температурный напор для условий
предыдущего примера, если холодный теплоноситель делает два
хода и движется сначала прямотоком, а затем противотоком.
101.Определить температуру поверхностей стенки tст1 и tст2 в охладителе
воздуха, в котором воздух охлаждается рассолом. Средняя температура воздуха t1ср = 220C, рассола – t2ср = 90C. Толщина стенки стальных
фициенты теплоотдачи принять следующие: для
воздуха a1 = 143 вт/м2∙град, для рассола a2 = 479 вт/м2∙град.
102. Тепло уходящего остатка установки используется для подогрева поступающего продукта этой же установки, причем температура остатка изменяется от 104 до 700C, а температура продукта – от 20 до 600C. Определить среднюю разность температур в
процессе теплообмена для случаев применения аппаратов прямого тока и противоточного.
103. 2000 кг/ч пивного сусла с начальной температурой 200C охлаждается в теплообменнике 20%-ым раствором NaCl до 60C.
Начальная температура t2н = - 150C. Расход раствора на охлаждение - 1500 кг/ч. Определить количество передаваемого тепла и
среднюю разность температур между средами, считая движение
противоточным. Теплоемкость сусла сс = 3940 Дж/кг∙град.
30
104. В противоточном теплообменнике (поверхность нагрева F = 40 м2)
необходимо нагреть 1500 кг/ч жидкости с температурой t2н = 200C и
теплоемкостью с = 3770 Дж/кг∙град за счет теплоты 1400 кг/ч горячей воды с температурой t1н = 950C. Общий коэффициент теплоотдачи составляет 210 вт/м2 град. Определить температуру, до которой
нагреется холодная жидкость в этом аппарате. На сколько меньше
тепла будет передано при применении в этой системе прямотока?
105. Определить тепловую нагрузку и расход охлаждающей воды в
холодильнике для этилового спирта. Количество этилового
спирта Gс = 1000 кг/ч, его начальная температура t1н = 600C,
конечная температура t1к = 200C, удельная теплоемкость сс =
2800 Дж/кг∙град. Начальная температура охлаждающей воды
t2н = 150C, конечная температура t2к = 300C.
106. Определить тепловую нагрузку и расход пара в подогревателе
для сахарного раствора. Количество раствора Gр = 5000 кг/ч,
его начальная температура t1н = 580C, конечная температура t2к
= 850C, удельная теплоемкость с = 3350 Дж/кг∙град. Температура греющего пара 1130C (r = 2220 103 дж/кг).
107. Определить потерю тепла неизолированным паропроводом
диаметром d = 100 мм и длиной L = 8 м, если температура стенки tст = 1500C, а температура воздуха у паропровода tв = 300C.
Коэффициент излучения принять для стали окисленной ε = 0,8.
108. Воздух с температурой t = 1000C при нормальном давлении
охлаждается, проходя по трубе d = 5 см. Линейная скорость w
= 2 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи между стенкой
трубы и воздухом.
109. Определить коэффициенты теплоотдачи для пластинчатого теплообменника, составленного из пластин двух профилей: П-2 (dэ
= 0,56 см) и «Альборн» (dэ = 0,84 см). Между пластинами движется молоко, средняя температура которого tср = 400C, скорость движения w = 0,5 м/с, коэффициент кинематической вязкости ν = 1,02 10-6 м2/с, число Прандтля Pr = 7,5, коэффициент
теплопроводности λ = 0,552 вт/м град. Поправку на направление
теплового потока при вычислении коэффициента теплоотдачи
принимаем (Pr/ Prст)0,25 = 1,05, полагая, что молоко нагревается.
110. Определить коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве воздухонагревателя при движении воздуха. Наружный диаметр трубок dн = 38 мм. Расположение трубок – шахматное. Число рядов – 5. Количество во всех рядах одинако31
111.
112.
113.
114.
115.
116.
117.
118.
вое. Угол атаки равен 900ْ . Начальная температура воздуха t1
= 250C, конечная t2 = 150C.
Определить коэффициент теплоотдачи α от стенки к нагреваемой воде, движущейся внутри трубы d = 30/33 мм со скоростью w = 1,5 м/с при средней температуре воды tср = 700C.
Определить коэффициент теплоотдачи α от стенки к нагреваемому воздуху, движущемуся в прямоугольном канале размерами 150 х 60 мм, при w = 10 м/с и tср = 2000C (Р = 1 кг/см2).
Определить коэффициент теплоотдачи α от стенки к нагреваемому сиропу (свеклосахарное производство) концентрацией
65% при w = 1,2 м/с и tср = 70ْ С; d = 30/33 мм. Физические параметры нагреваемой среды следующие: λ = 0,53 вт/м град; ν =
9,45 10-6 м2/с; Рr = 66.
По трубе d = 50 мм и l = 2 м протекает воздух со скоростью w
= 10 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи α, если средняя температура воздуха tв = 1000C.
Через трубу d = 70 мм и длиной l = 3 м со скоростью w = 0,85 м/с
протекает вода. Определить коэффициент теплоотдачи α, если средняя температура воды tв = 500C, а температура стенки tст = 700C.
Требуется охладить 1200 кг/ч жидкости с теплоемкостью с =
3900 Дж/кг∙град от 90 до 400C с помощью 2800 кг/ч холодной
воды с температурой 150C. Общий коэффициент теплоотдачи
составляет 190 вт/м2 град. Какова должна быть поверхность
охлаждения в случае применения противотока, прямотока или
перекрестного тока при хорошем перемешивании жидкости
между трубами?
В поверхностном холодильнике охлаждаются 2 кг/с продукта
теплоемкостью с = 3,35 103 Дж/кг∙град от t1н = 90 до t1к = 300C.
Продукт охлаждается водой при t2н = 150C. Определить для холодильников прямо- и противотока среднюю разность температур,
поверхность охлаждения и расход охлаждающей воды, принимая
Δ tм = 50C. Коэффициент теплоотдачи k = 1400 вт/м2 град.
В межтрубном пространстве вертикального кожухотрубного теплообменника конденсируются пары этилового спирта (Т = 78,30C),
по трубам движется вода со скоростью w = 0,3 м/с при средней
температуре tср = 300C. Трубы медные диаметром 22/18 мм, высотой Н = 2 м. Со стороны воды имеется слой накипи, для которого
 = 3000 вт/м2 град. Определить коэффициент теплоотдачи.

32
119. Определить коэффициент массоотдачи при абсорбции водой
SO2 из смеси его с воздухом. Парциальное давление газа на
входе 0,06 ат, на выходе – 0,005 ат. Скорость газа в абсорбере
– 0,4 м/с. Абсорбер заполнен кусками кокса со средним размером 0,075 м. Удельная поверхность 41,7 м2/м3, свободный объем – 0,58 м3/м3.
120. Определить расход экстрагента – бензола и число теоретических ступеней в противоточном экстракторе непрерывного действия, необходимое для извлечения из сточных вод в количестве 20 м3/ч фенола, если его начальная концентрация 6,0 кг/м3,
конечная – 1,0 кг/м3. Конечное содержание фенола в бензоле 20 кг/м3. Экстракция проводится при температуре 200C.
121. Определить количество полученной теплоты и коэффициент
теплоотдачи для воды, нагреваемой в количестве 500 т/ч в
трубах размерами 35 х 2,5 мм, если вода течет по трубам длиной 3 м со скоростью 1 м/с и нагревается от 20 до 700C. Температуру стенки трубы принять 950C.
122. Определить минимальную теоретическую мощность компрессора, работающего по циклу Карно, аммиачной холодильной
установки и массовый расход воды в конденсаторе при выработке 400 кг льда в 1 ч из воды, имеющей температуру 00C.
Аммиак кипит при температуре 70C, а конденсируется при
210C. Вода в конденсаторе нагревается от 12 до 160C.
123. Определить тепловую нагрузку и расход охлаждающей воды в
холодильнике для этилового спирта. Масса этилового спирта 2000 кг/ч, его начальная температура 600C, конечная – 250C,
удельная теплоемкость - 2800 Дж/кг∙град. Начальная температура охлаждающей воды 200C, конечная – 300C.
124. Определить расход серной кислоты для осушивания влажного
воздуха по исходным данным: начальное содержание влаги в
воздухе - 0,03 кг/кг сухого воздуха, конечное – 0,003 кг/кг.
Начальное содержание воды в кислоте - 0,6 кг/кг, конечное –
1,6 кг/кг. Производительность скруббера - 450 м3/ч.
125. Определить тепловую нагрузку и расход пара в подогревателе сахарного раствора. Количество раствора - 500 кг/ч, начальная температура 580C, конечная – 850C, удельная теплоемкость - 3350
Дж/кг∙град. Температура греющего пара 1130C (r = 2220∙103 Дж/кг).
126. Определить расход серной кислоты для осушивания влажного
воздуха по исходным данным: начальное содержание влаги в
33
127.
128.
129.
130.
131.
132.
133.
134.
воздухе - 0,02 кг/кг сухого воздуха, конечное – 0,004 кг/кг.
Начальное содержание воды в кислоте - 0,5 кг/кг, конечное –
1,5 кг/кг. Производительность скруббера - 450 м3/ч.
Определить предельную концентрацию углекислого газа в воде, которая может быть получена при пропускании воздуха,
содержащего 8 об.%, через насадку, орошаемую водой. Давление в скруббере 5 ат., температура 100C.
Определить тепловую нагрузку и расход охлаждающей воды в
холодильнике для этилового спирта. Масса этилового спирта 1000 кг/ч, его начальная температура 600C, конечная – 200C,
удельная теплоемкость - 2800 Дж/кг∙град. Начальная температура охлаждающей воды 150C, конечная – 300C.
Определить тепловую нагрузку и расход пара в подогревателе
сахарного раствора. Количество раствора - 4 т/ч, начальная
температура 580C, конечная – 860C, удельная теплоемкость 3350 Дж/кг∙град. Температура греющего пара 1135 градусов С.
(r = 2220∙103 Дж/кг).
Какая будет экономия в расходе свежего пара при переходе на
использование вторичного пара трехкорпусной выпарной
установки, ранее работавшей без пароотбора. Величины пароотбора Е1 = 8 т/ч; Е2 = 12 т/ч.
В адсорбере поглощаются пары бензина из паровоздушной смеси
массовки расходом 2000 м3/ч. Скорость ее - 0,2 м/с. Начальная
концентрация бензина в смеси - 0,02 кг/м3, в адсорбенте - 0,006
кг/кг. Динамическая емкость угля по бензину - 0,08 кг/кг. Насыпная плотность угля - 600 кг/м3. Продолжительность адсорбции –
1,5 ч. Определить диаметр адсорбера и высоту слоя угля.
Найти расход холода для бестарного замораживания 2 т говядины при начальной температуре 100C. Удельная теплоемкость - 2,8 кДж/кг∙К. Содержание воды в среднем 60%. Замораживание продукта - до 300C.
Найти количество растворителя, упариваемого в каждом корпусе четырехкорпусной выпарной установки, при общем количестве выпариваемого растворителя 6 т/ч. Установка работает без пароотбора.
Найти расход холода для бестарного замораживания 2 т говядины при начальной температуре 100C. Удельная теплоемкость - 2,51-3,35 кДж/кг∙К. Относительное содержание воды в
среднем 0,6 доли единицы. Замораживание продукта - до 400C.
34
135. Какая будет экономия в расходе свежего пара по заводу, если
завод, ранее работавший без пароотбора из трехкорпусной выпарной установки, перешел на использование вторичного пара,
в размере: Е1 = 10 т/ч; Е2 = 14,5 т/ч.
136. В адсорбере поглощаются пары бензина из паровоздушной смеси. Расход смеси - 2500 м3/ч. Скорость ее - 0,2 м/с. Начальная
концентрация бензина в смеси - 0,02 кг/м3, в адсорбенте - 0,006
кг/кг. Динамическая емкость угля по бензину - 0,08 кг/кг.
Насыпная плотность угля - 600 кг/м3. Продолжительность адсорбции – 1,5 ч. Определить диаметр адсорбера и высоту слоя
угля.
137. Найти расход холода для бестарного замораживания 3 т говядины при начальной температуре 150C. Удельная теплоемкость - 3,0 кДж/кг∙К. Относительное содержание воды в среднем 0,8 доли единицы. Замораживание продукта - до 400C.
138. Найти количество растворителя, упариваемого в каждом корпусе трехкорпусной выпарной установки, при общем количестве выпариваемого растворителя 8 т/ч. Установка работает
без пароотбора.
139. Определить количество и концентрацию экстракта, количество
и концентрацию остаточного раствора, удерживаемого семенами подсолнечника при переработке 1,0 т семян с содержанием масла 28% и бензина 2,5%. Экстрагент – ретинированный
бензин содержит 1,5% масла, масса его составляет половину
массы семян. Количество раствора, удерживаемого твердой
фазой, зависит от его концентрации. Твердый остаток после
экстракции содержит 5% масла. Определить также число ступеней экстракции.
140. Найти количество пара 1-го корпуса четырехкорпусной выпарной установки, в которой без пароотбора выпариваются 28
т/ч растворителя.
141. Начальная концентрация сухого вещества в растворе 15%, конечная – 60%. Масса раствора - 2 т. Определить количество
выпаренного растворителя.
142. Определить количество выпаренного растворителя из раствора
массой 23 т при начальной концентрации сухого вещества в
растворе 10% и конечной – 70%.
143. Определить тепловую нагрузку и расход охлаждающей воды в
холодильнике для этилового спирта. Масса этилового спирта 35
144.
145.
146.
147.
148.
149.
150.
2 т/ч, его начальная температура 550C, конечная – 200C, удельная теплоемкость - 2800 Дж/кг∙град. Начальная температура
охлаждающей воды 120C, конечная – 300C.
Чему равен коэффициент теплоотдачи для чистой поверхности
нагрева выпарного аппарата, если коэффициент использования
поверхности нагрева – 0,9, а среднее теоретическое сопротивление - 4,8∙10-5 м2∙ч∙град/кДж (20∙10-5 м2∙ч∙град/ккал).
Определить коэффициент массоотдачи от паровоздушной смеси (пары этилового спирта и воздуха) к неподвижному слою
активированного угля при 200C, если свободный объем слоя 0,375, удельная поверхность адсорбента - 1630 м2/м3. Фиктивная скорость паровоздушной смеси - 0,15 м/с.
Через слой активированного угля высотой 1,2 м, диаметром частиц 3 мм и насыпной плотностью 600 кг/м3 пропускается смесь
паров диэтилового эфира и этилового спирта со скоростью 0,2
м/с. Доля компонентов соответственно 60 и 40%. Начальная концентрация смеси - 0,06 кг/м3, конечная - 0,0002 кг/м3. Процесс
происходит при атмосферном давлении и 200C. Определить коэффициент массоотдачи и продолжительность абсорбции.
Из раствора массой 20 т с долей растворенного вещества =
10% при выпаривании удалено 11 т растворителя. Определить
концентрацию раствора после проведения процесса.
Из раствора массой 18 т с долей растворенного вещества = 8%
при выпаривании удалено 10,5 т растворителя. Определить
концентрацию раствора после проведения процесса.
Через слой активированного угля высотой 1 м, диаметром частиц 0,004 мм и насыпной плотностью 650 кг/м3 пропускается
смесь паров диэтилового эфира и этилового спирта со скоростью 0,25 м/с. Доля компонентов соответственно 70 и 30%.
Начальная концентрация смеси - 0,07 кг/м3, средняя концентрация на выходе - 0,0001 кг/м3. Процесс происходит при атмосферном давлении и 200C. Определить коэффициент массоотдачи и продолжительность абсорбции.
Определить количество полученной теплоты и коэффициент
теплоотдачи для воды, нагреваемой в количестве 200 т/ч в
трубах размерами 24 х 2,0 мм, если вода течет по трубам длиной 2,2 м со скоростью 1,5 м/с и нагревается от 15 до 700C.
Температуру стенки трубы принять 950C.
36
151. Определить коэффициент массоотдачи при абсорбции водой SO2
из смеси его с воздухом. Парциальное давление газа на входе 0,07
ат., на выходе – 0,005 ат. Скорость газа в абсорбере – 0,45 м/с.
Абсорбер заполнен кусками кокса со средним размером 0,8 мм.
Удельная поверхность - 42,0 м2/м3, свободный объем – 0,6 м3/м3.
152. Из сточных вод извлекается фенол с начальной его концентрацией 6,0 кг/м3 в количестве 20 м3/ч. При этом концентрация
фенола снижается до 1 кг/м3. Экстрагентом является бензол, в
котором конечное содержание фенола - 20 кг/м3. Экстракция
проводится при 200C. Определить расход бензола и число теоретических ступеней.
153. Рассчитать, какое количество влаги может унести с собой 5000
кг сухого воздуха в 1 ч, поступающего в сушилку с температурой 1100C и относительной влажностью 5% и уходящего из
сушилки с температурой 550C и относительной влажностью
50%. Определить также расход тепла на сушку, зная, что в калорифер воздух поступает с температурой 350C.
154. Хлеб с начальной влажностью 47% сушится на сухари до
влажности 10%, имея равновесную влажность 5,2%. Влажность задана по общей массе. Рассчитать время сушки, зная,
что сушка хлеба не имеет периода постоянной скорости и коэффициент сушки Кс = 0,454 l/ч.
155. Чему равна средняя скорость сушки, если с 12 м2 поверхности
сушилки за 0,5 ч удаляются 18 кг влаги?
ТЕПЛОТЕХНИКА
1. Определить плотность и газовую постоянную О2 при нормальных физических условиях (Р = 760 мм рт. ст., t = 00С).
2. Определить давление воздуха в стандартном баллоне емкостью V =
40 л при температуре t = 150C, если масса заряженного баллона - 70
кг, а масса незаряженного баллона - 65 кг (Rвозд = 288 Дж/(кг*К)).
3. Давление кислорода в баллоне емкостью 100 л равно рм1 = 9 атм
по манометру при t1 = 200C. После покачивания давление увеличилось до рм1 = 104 атм по манометру при t2 = 700C. Сколько килограммов кислорода подкачано в баллон? Давление окружающей среды по барометру составляет рб = 1 атм.
4. Определить массу и объем 1/4 кмоля азота при температуре t =
1500C и давлении р = 1 кгс/см2.
37
5. Определить газовую постоянную и удельный объем азота N2 при
температуре t = 150C и давлении р = 5*105 Па.
6. Определить объем 1 кмоля газа при температуре t = 1500C и абсолютном давлении р = 100 кгс/см2.
7. Определить плотность Н2 в сосуде при температуре t = 250C, если
ртутный вакуумметр, присоединенный к сосуду, показывает рвак =
240 мм рт. ст., давление атмосферного воздуха рб = 750 мм рт. ст.
8. Сосуд объемом V = 100 м2 наполнен газом (R = 650 Дж/(кг*К)).
Найти массу газа в сосуде, если при температуре газа t = 270C
показания манометра на сосуде рм = 100 мм рт. ст., давление атмосферного воздуха рб = 760 мм рт. ст.
9. Пусковой баллон двигателя заполняется смесью продуктов сгорания так, что в конце заполнения смесь имеет давление р1 = 42 бар и
Т1 = 500 К. Определить давление в баллоне при остывании газа в
нем до t2 = 150C и количество выделенной при этом теплоты, если
емкость баллона V = 500 л, сv = 0, 732 кДж/(кг·К), R = 294
Дж/(кг·К).
10. В камере сгорания газовой турбины давление горючей смеси р1
= 1,2 бар при t1 = 400C. После подвода тепла (сгорания) при V =
const температура повысилась до t2 = 1200C. Определить давление в конце сгорания при этой температуре.
11. Воздух в баллоне емкостью V = 100 л при давлении р1 = 3 бар и
температуре t1 = 150C нагревается с подводом тепла Q = 148,4
кДж. Определить давление и температуру воздуха в баллоне после нагревания. В расчетах принять сv = 0, 711 кДж/(кг·К).
12. В цилиндре с подвижным поршнем заключено 2,23·10-2 м3 водорода Н2 при давлении 1,06·105 Па и температуре Т1 = 353 К. К водороду подводится некоторое количество тепла, в результате чего
температура его увеличивается до Т2 = 873 К. При этом внешняя
сила, действующая на поршень, остается неизменной. Показать,
что описанный процесс является политропным (считать сv =
const), и определить показатель политропы n и коэффициент распределения тепла ψ. Определить изменение энтальпии водорода.
13. 2 кг этилена С2Н4 при t1 = 150C и давлении р = 1 бар = const
нагреваются до t2 = 3000C. Теплоемкость этилена ср = 1,714
кДж/(кг·К). Определить для этого процесса отношение V2/V1, Q,
Δu, L, а также сv и k.
14. Воздух при объеме V1 = 3000 л расширяется изобарно (р = const)
с увеличением объема в 1,5 раза. При этом производится тепло
38
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Q = 625 кДж. Определить давление р, при котором идет процесс
расширения, и величину совершенной работы расширения L, если ср = 1 кДж/(кг·К).
1 кг воздуха при объеме V1 = 0,2 м2 и температуре Т = 400 К изотермически расширяется, совершая при этом работу L = 11760
Дж. Определить конечное давление воздуха р2 и количество
подведенного тепла Q в процессе расширения.
Воздух при объеме V1 = 0,3 м2, давлении р1 = 1 бар и температуре Т1
= 300 К изотермически сжимается с уменьшением объема в 10 раз. В
конце сжатия при постоянном объеме подводится тепло Q, равное
отведенному ранее теплу при изотермическом сжатии. Определить
конечные параметры этих двух процессов (сv = 0, 711 кДж/(кг·К)).
Воздух при давлении р1 = 8,8·105 Па и температуре Т1 = 300 К
адиабатно расширяется до давления р2 = 0,98·105 Па. Определить
конечное значение Т2 и работу расширения L. Принять k = 1,4.
Кислород при давлении р1 = 1 бар и объеме V1 = 300 л адиабатно
сжимается с затратой при этом работы L = 73500 Дж. Определить
количество кислорода G, начальную температуру Т1 и давление
конца сжатия р2, если конечная температура Т2 = 600 К, k = 1,4.
0,5 кг воздуха при температуре Т1 = 600 К адиабатно расширяется до давления р2 = 1,2 бар с уменьшением внутренней энергии
на Δu = 80 кДж. Определить начальное давление р1, конечный
объем V2, температуру Т2 и работу расширения L, если сv = 0,
711 кДж/(кг·К), k = 1,4.
В газовом двигателе политропически сжимается смесь горючего
газа с воздухом (μ = 27,4) так, что температура в конце сжатия на
100 К ниже температуры самовоспламенения смеси. В начале сжатия смесь имеет давление р1 = 0,9 бар при Т1 = 3 К. Показатель политропы сжатия n = 1,33. Определить величину работы сжатия 1 кг
смеси и во сколько раз объем смеси в конце сжатия будет меньше,
чем в начале. Температура самовоспламенения смеси Тс = 773 К.
Начальное состояние продуктов сгорания в поршневом двигателе внутреннего сгорания задается величинами μ = 28,3; р = 21
бар; V1 = 2·10-3 м3 и Т1 = 1500 К. Вследствие сильного догорания
топлива расширение этих продуктов сгорания происходит по
политропе с n = 0,9. Определить конечные параметры процесса
р2, Т2, Δu, L, Q, если при расширении объем увеличится в 4 раза.
Дать схему распределения энергии этого процесса. Принять сv =
0,91 кДж/(кг·К), k = 1,32.
39
22. Компрессор всасывает в минуту 20 м3 воздуха при давлении р1 =
0,93 бар и температуре Т1 = 290 К и сжимает его до давления р2 =
8,82 бар по политропному процессу рV1,28 = const. Сжатый горячий воздух направляется в холодильник, где он охлаждается до
температуры Т3 = 310 К при р = const. Определить расход охлаждающей воды, необходимой для холодильника, если температура входящей воды в холодильник tвх = 150С, а выходящей из холодильника tвых = 300С. Теплоемкость воздуха ср = 1,0 кДж/(кг·К).
23. Воздух с начальной температурой Т1 = 320 К и объемом V = 0,5
м3 изотермически (Т = const) расширяется до давления р2 = 2 бар,
совершая при этом работу L = 980 кДж. Определить массу воздуха G и его начальное давление р1.
24. 0,5 кг некоторого газа, температура которого Т = 3000 К, расширяется при Т = const с уменьшением давления в 5 раз, и при этом
совершается работа L = 995,7 кДж. Определить, какой это газ.
25. Воздух при объеме V1 = 0,5 м3, давлении р1 = 1 бар и температуре Т
= 300 К изотермически сжимается до давления р2 = 10 бар. В конце
сжатия при V = const к воздуху подводится тепло, равное половине
отведенного ранее тепла при изотермическом сжатии. В конце изохорного процесса подводится при р = const другая половина отведенного тепла изотермического сжатия. Определить суммарную
работу всех трех процессов: ср = 1,00 кДж(кг·К), k = 1,4.
26. Некоторому количеству воздуха сообщается при р = const тепло
Q = 41,8 кДж. Определить совершенную при этом работу расширения, если принять ср = 1,00 кДж(кг·К), R = 287 Дж/(кг·К).
27. В цилиндре с подвижным поршнем политропно сжимается воздух от начального состояния с температурой Т1 = 300 К. Цилиндр помещен в среду с той же температурой. Определить, в
каких пределах может изменяться показатель политропы процесса n и коэффициент распределения тепла ψ, если изменять
скорость движения поршня от бесконечно малой величины до
бесконечно большой. Какова должна быть скорость поршня w
для обеспечения максимального и минимального значений n?
28. Как изменятся пределы изменений n и ψ, если в условиях
предыдущей задачи начальную температуру газа оставить прежней, а температуру среды увеличить до 600 К?
29. В компрессоре сжимается воздух с начальными параметрами р1
= 9,8·104 Па, Т1 = 273 К, степень сжатия р2/р1 = 10. Сжатие политропное n = 1,2. Пользуясь Ts-диаграммой для 1 кг воздуха,
40
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
определить параметры конечного состояния воздуха и отведенное в процессе тепло.
Найти с помощью is-диаграммы все параметры сухого насыщенного водяного пара при абсолютном давлении р = 20 бар.
Определить с помощью is-диаграммы все параметры влажного
насыщенного водяного пара при абсолютном давлении р = 5 бар
и степени сухости х = 0,8.
Найти с помощью is-диаграммы все параметры перегретого водяного пара при давлении 50 бар и температуре 4000С.
Определить с помощью is-диаграммы массу G 10 м3 влажного
насыщенного пара при давлении 9 бар и степени влажности 12%.
Рассчитать по is-диаграмме ΔJ, Δu, Q, L для процесса нагревания
4 кг водяного пара в закрытом сосуде до температуры t2 = 2750C.
Начальные параметры пара: р1 = 5 бар, х1 = 0,72.
Определить по is-диаграмме Δi, Δu, q, l при изобарном охлаждении 1 кг водяного пара, если р = 0,5 бар, t1 =3000C, х2 = 0,85.
Найти по is-диаграмме Δi, Δu, q, l в процессе изотермического расширения 1 кг водяного пара от р1 = 8 бар, v1 = 0,075 м3/кг до v2 = 16 м3/кг.
Рассчитать с помощью is-диаграммы работу адиабатного расширения 1 кг водяного пара, если р1 = 14 бар, t1 = 3000C, p2 = 0,06 бар.
Найти с помощью is-диаграммы термический КПД паросиловой
установки, работающей по циклу Ренкина на водяном паре при
следующих условиях: давление перед турбиной р1 = 20 бар, температура t1 = 4000С, давление в конденсаторе р2 = 0,5 бар. Определить степень сухости пара в конце расширения х2.
Как изменятся термический КПД и степень сухости х2, если при
прочих условиях задачи 4.10 повысить давление р1 до 50 бар?
Как изменятся термический КПД и степень сухости х2, если при
прочих условиях задачи 4.10 повысить температуру t1 до 5200C?
Как изменятся ηt и х2, если при прочих условиях задачи 5,32 понизить давление р2 до 0,05 бар? Определить скорость адиабатного истечения и расход воздуха, вытекающего из сосуда неограниченной емкости через цилиндрическое сопло в окружающую
среду с давлением рн = 15 бар. Параметры воздуха в сосуде р1 =
20 бар и Т1 = 623 К. Диаметр сопла d = 35,6 мм.
В газовой турбине параметры воздуха перед его адиабатным истечением из расчетного сопла Лавааля: р1 = 20 бар, Т1 = 973 К, р2 = 0,5 бар.
41
43. В секунду через сопло протекает 20 кг воздуха. Определить скорость истечений воздуха в наиболее узком сечении сопла и на
выходе и диаметры этих сечений.
44. Определить скорость адиабатного истечения воздуха из цилиндрического отверстия и расход при следующих данных: р1 = 24
бар, Т1 = 293 К, рн = 1 бар, диаметр отверстия d = 3,56 см.
45. Из простого сопла адиабатно вытекает воздух с давлением р1 =
10 бар и Т1 = 300 К в среду, имеющую давление рн = 6 бар. Определить объемный расход V м3/с вытекающего воздуха и его конечные параметры Т2, v2, если сечение сопла f2 = 25 см2.
46. Определить скорость истечения w и расход G кислорода, вытекающего из сосуда неограниченной емкости через отверстие
диаметром 15 мм. Давление окружающей среды рн = 1 бар. Как
изменятся w и G, если в два раза увеличить диаметр отверстия?
47. Параметры воздуха, вытекающего из расчетного сопла Лавааля,
р1 = 40 бар, Т1 = 523 К, рн = 1 бар. Диаметр критического сечения
dкр = 2,5·10-2 м. Определить расход воздуха и диаметр выходного
сечения сопла d2. Изменятся ли GT и d2, если воздух заменить на
водород Н2 (при сохранении условия полного расширения)?
Воздух считать двухатомным газом.
48. В газотурбинной установке продукты сгорания при коэффициенте
избытка воздуха α = 3 адиабатно вытекают через сопло Лавааля.
Параметры газа перед истечением р1 = 15 бар, Т1 = 1073 К, рн = 1
бар. Определить скорость истечения в критическом и выходном
сечениях сопла и расход газа, если диаметр критического сечения
сопла равен dкр = 14 мм. В расчетах принять k = 1,4, βкр = 0,528.
49. Истечение сухого насыщенного водяного пара происходит адиабатно из расчетного сопла Лавааля при начальном давлении р1 =
14 бар и конечном рн = 0,1 бар. Пользуясь is-диаграммой, определить скорость истечения пара в критическом и выходном сечениях сопла. В расчетах принять βкр = 0,528.
50. Водяной пар (р1 = 12 бар и Т1 = 572 К) вытекает адиабатно из
расчетного сопла Лавааля в среду с давлением рн = 0,1 бар.
Определить скорость истечения и конечное состояние пара.
51. Потребность в сжатом воздухе для заводских пневматических
установок составляет 400 кг/ч при давлении 6 атм. Определить
мощность, затрачиваемую на привод компрессора для сжатия
такой массы воздуха, если предположить, что сжатие будет про-
42
52.
53.
54.
55.
56.
57.
исходить по политропе с n = 1,28. Начальное давление р1 = 0,95
атм. при t1 = 370C (Rвозд = = 288 Дж/(кг·К)).
Для лабораторных целей необходимо получать воздух с давлением р
= 400 атм. Сколько ступеней сжатия с промежуточным охлаждением
должен иметь компрессор, чтобы при адиабатном сжатии максимальная температура воздуха в каждой ступени была не выше 2000С.
Работу между ступенями сжатия распределить равномерно.
Одноступенчатый компрессор всасывает 250 м3/ч воздуха при р1 =
0,9 атм. и t1 = 250C и сжимает его до р2 = 8 атм. Какое количество
воды нужно пропустить через систему охлаждения компрессора
за час, если сжатие воздуха в компрессоре происходит политропно с показателем n = 1,2, а температура воды при ее прохождении
по системе охлаждения компрессора повышается на 150С? сv возд =
0,71 кДж/(кг·К), свод = 4,18 кДж/(кг·К), Rвозд = 288 Дж/(кг·К).
Компрессор всасывает в минуту 100 м3 воздуха при температуре
250С и сжимает его адиабатно от давления р1 = 1 атм. до давления р2
= 8 атм. Определить мощность двигателя для привода компрессора.
Найти кажущуюся молекулярную массу μсм и газовую постоянную Rсм, а также плотность ρсм и удельный объем vсм сухих продуктов сгорания, не содержащих паров при р = 750 мм рт.ст. и t =
8000C, если их объемный состав: N2 – 80%; СО2 - 12,8%, О2 - 7,2%.
В состав воздуха входят по объему 21% кислорода и 79% азота.
Абсолютное давление в баллоне 5·105 Па, температура 500С, количество воздуха - 4 кг. Определить для этой смеси газовую постоянную Rсм, объем Vсм, плотность ρсм, число киломолей Мсм, а также
массы составляющих (GO2, GN2) и парциальные давления (рО2, рN2).
Анализ продуктов сгорания показал следующий их состав по
объему: rCO  0,122 ; rO  0,071 , rN  0,7443 ; rCO  0,004 .
2
Определить массовые доли составляющих gi.
Определить массовый состав газовой смеси углекислоты и азота,
если парциальное давление углекислоты рСО2 =1,2 МПа, а дав2
58.
59.
2
ление смеси - 3 МПа.
60. Определить газовую постоянную смеси газов, состоящей по
массе из 6,67% водорода и 93,33% окиси углерода. Найти удельный объем смеси при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 00С.
61. Определить газовую постоянную смеси, состоящей из 1 м3 генераторного газа и 1,5 м3 воздуха при нормальных физических
43
условиях (р = 760 мм рт. ст., t = 00C), если плотность генераторного газа при этих условиях равна 1,2 кг,м3.
62. Теплоемкость метана (СН4) ср = 3,06 кДж/(кг·К). Найти сv.
63. Найти среднюю массовую теплоемкость ср углекислого газа в пределах температур от 400 до 10000С, если истинная теплоемкость
его определяется формулой ср = 0,87 + 0,000481 t кДж/(кг·К).
44
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. О качестве и безопасности пищевых продуктов: Федеральные
законы Российской Федерации с изменениями и дополнениями
от 23 декабря 1999 г. № 29-ФЗ (в ред. ФЗ от 09.05.05., № 45-ФЗ)
// Общественное питание. Сборник нормативных документов. –
М. : ГорссМедиа, 2006. – 192 с.
2. Антипова Л.В. Роль технологических процессов в обеспечении
биологической безопасности питания [Текст] / Л.В. Антипова,
Н.А. Соскова. – М. : РосАко АПК, 2000.
3. Басаков М.И. Сертификация продукции и услуг с основами
стандартизации и метрологии [Текст] : учеб. пособие / М.И. Басаков. - Ростов н/Д : МарТ, 2000. - 256 с.
4. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов
[Текст] : учебное пособие / И.А. Рогов [и др.]. – Новосибирск :
Сиб. унив. изд-во, 2007. – 227 с.
5. Белобрагин В.Я. Основы технического регулирования [Текст] :
учебное пособие / В.Я. Белобрагин. - М. : Стандарты и качество,
2005. - 319 с.
6. Вилкова С.А. Основы технического регулирования [Текст] : учеб.
пособие для вузов / С.А. Вилкова. - М. : Академия, 2006.- 208 с.
7. Голубева В.Н. Пищевые и биологически активные добавки
[Текст] / В.Н. Голубева, Л.В. Чичева-Филатова, Т.В. Шленская. –
М. : Академия, 2003. – 208 с.
8. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация, сертификация [Текст]:
учебник / Ю.В. Димов. - СПб. : Питер, 2004. - 432 с.
9. Задачник по термодинамике и теплопередаче / под ред. Ю.А.
Кошмарова. Часть 3. - М.: Академия ГПС МВД РФ, 2000.
10. Закревский В.В. Безопасность пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище [Текст] / В.В. Закревский. - СПб. :
ГИОРД, 2004. – 280 с.
11. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии
[Текст] : учебник / Г.Д. Крылова. – М. : Юнити-Дана, 2005. - 671 с.
12. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация
[Текст]: учебник / И.М. Лифиц. - М. : Юрайт, 2004. - 330 с.
13. Плаксин Ю.М. Процессы и аппараты пищевых производств
[Текст] / Ю.М. Плаксин, Н.Н. Малахов, В.А. Ларин. – 2-е изд.
перераб. и доп. – М. : КолосС, 2007. – 760 с.
45
14. Поздняковский В.М. Гигиенические основы питания, качество и
безопасность пищевых продуктов [Текст] / В.М. Поздняковский. – 4е изд., испр. и доп. – Новосибирск : Сиб. унив. изд-во, 2005. - 522 с.
15. Рамнев Г.Г. Методы и средства измерения [Текст] : учебник /
Г.Г. Рамнев, А.П. Тарасенко. – М. : Академия, 2004. - 336 с.
16. Рогов И.А. Безопасность продовольственного сырья и пищевых
продуктов [Текст] : учебное пособие / И.А. Рогов, Н.И. Дунченко, В.М. Поздняковский [и др.]. – Новосибирск : Сиб. унив. издво, 2007 – 227 с.
17. Руденко И.А. Высокоэффективные хромотографические процессы. Газовая хромотография [Текст] / И.А. Руденко. – М. : Наука,
2003. – 287 с.
18. Рябчинский А.И. Основы сертификации. Автомобильный транспорт [Текст] : учебник / А.И. Рябчинский, Р.К. Фотин. - М. :
Академкнига, 2005. – 336 с.
19. Сборник нормативных документов [Текст] – М. : ГорссМедиа,
2006. – 192 с.
20. Яблонский О.П. Основы стандартизации, метрологии, сертификации [Текст] : учебник / О.П. Яблонский, О.А. Иванова. - Ростов н/Д : Феникс, 2004. - 448 с.
46
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ……….
ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ…….
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ И
ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ…………………………………………
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ И ВВЕДЕНИЕ
В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ..…
ТЕПЛОТЕХНИКА………………………………………………….
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАНИЯ..…………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ….………………………………………
47
5
8
9
11
15
17
19
20
44