1. Narysować rozkład prędkości na palisadzie wirnikowej stopnia osiowego. Pełen stopień osiowy
składa się z kierownicy wstępnej, usytuowanej przed wirnikiem, wirnika i kierownicy końcowej za
wirnikiem. (rys)
2. Podać warunek kiedy łopatki palisady osiowej pracują sprężająco, a kiedy rozprężająco
(turbina). Narysować rozkład prędkości na obu typach łopatek. Sprężanie:



c

u

=c

2u

-c

1u

>0; c

2u

>c

1u

;

Rozprężanie:



c

u

=c

2u

-c

1u

<0; c

2u

<c

1u

; gdzie :



c

u

to przyrost krętu

3.Co to jest punkt pracy, optymalny punkt pracy i roboczy zakres charakterystyki? (rys) Punkt
pracy- punkt przecięcia się cha-ki wentylatora z cha-ką rurociągu. Δp

wentylatora

=Δp

rurociągu

Optymalny punkt

pracy - punkt przecięcia się cha-ki wentylatora z cha-ką rurociągu dla którego wentylator posiada
maksymalną sprawność. Δp

max wentylatora

=Δp

rurociągu

; do wykresów: A-B - zakres roboczy charakterystyki

wentylatora; przyjmuje się że sprawność wentylatora na tej krzywej winna być: η > 0,75; C = Punkt
optym. - punkt przecięcia się krzywej oporów sieci w punkcie pracy; wentylatora o max. Sprawności

4. Rozkład prędkości bezwzględnej w wirniku promieniowym na składowe ruchu złożonego i
składowe w ortogonalnym układzie odniesienia. (Rys)
5. Rodzaj krzywizn łopatek w kole promieniowym – czym się charakteryzują? (rys 2)A) zagięte do

przodu

𝛽

2

> 90°; b) promieniowe u wylotu 𝛽

2

= 90°; c) zagięte do tyłu 𝛽

2

< 90°; Największy przyrost

energii (ciśnienia) uzyskuje się przy łopatkach pochylonych do przodu, najmniejszy przy łopatkach
wygiętych do tyłu. Większym wartościom kąta 𝛽

2

odpowiada większy przyrost, ale jednocześnie wzrasta

prędkość bezwzględna 𝑐

2

. Zamiana energii kinetycznej na energię ciśnienia odbywa się poza wirnikiem w

dyfuzorze, przyczym jak wiadomo z zamianą tą wiążą się duże straty dlatego sprawność maszyn z
wirnikiem o łopatkach wygiętych do przodu jest niższa od sprawności, jaką otrzymuje się przy łopatkach
wygiętych w tył. Krzywizny łopatek pomiędzy średnicami D

1

i D

2

mogą być krzywizną logarytmiczną

lub łukową albo linią prostą. Przebieg zmian kąta łopatki dla trzech krzywizn o kącie wlotowym 𝛽

1

=

24° przedstawiono na wykresie (rys. 4.9). dla krzywizny logarytmicznej kąt łopatki na wszystkich
promieniach pośrednich jest stały, równy kątowi 𝛽

1

. Krzywizna łukowa, zwłaszcza o małym promieniu

pozwala łagodnie zmieniać kąt od 𝛽

1

do

𝛽

2

. Gdy promień krzywizny łukowej powiększa się, łopatka staje

się coraz bardziej płaska. Przy promieniu krzywizny równym nieskończoności łopatka staje się linią
prostą. Przyrost kąta 𝛽

2

w odniesieniu do kąta początkowego łopatki

𝛽

1

wynosi wtedy 200% przy

stosunku średnic D

1

/D

2

=0,68.

6.Jaka jest maksymalna wysokość ssania na jaką pompa może podnieść wodę. Uzasadnić za

pomocą wzoru. 𝐻

𝑣

=

𝑝𝑡−𝑝𝑠

𝜌∗𝑔

+ 𝑒

𝑚

𝑐𝑡

2−𝑐

𝑠

2

2𝑔

;

𝑝

𝑡

= 𝑝

𝑏

+ 𝑝

𝑛𝑡

;

𝑝

𝑠

= 𝑝

𝑏

− 𝑝

𝑝𝑠

;

𝐻

𝑢

=

𝑝𝑛𝑡+𝑝𝑝𝑠

𝜌𝑔

+ 𝑒

𝑚

[𝑚]; H-użyteczna

wys. Podnoszenia pompy; Pnt- ciś. Na przewodzie tłocznym; Pps- ciś. Na przewodzie ssącym; Ρ-gęstość;
G przys. Ziemskie; e- odl. Między manometrami na przew. Tłoczącym i ssawnym

7. Narysować i zwymiarować stopień osiowy; jak tworzy się jego palisadę. (rys)
8. Podział maszyn przepływowych wg kryterium „rodzaj wykorzystanego zjawiska”.

Maszyny przepływowe (wirowe): -strumienice; -wirnikowe (krętne-osiowe, półosiowe,
półpromieniowe, promieniowe odśrodkowe i dośrodkowe,poprzeczne; Krążeniowe- z bocznymi
kanałami, pery feralne, z pierścieniem wodnym; Tarciowe);

6.

9. Podział maszyn energetycznych wg kilku kryteriów. Podział maszyn energetycznych :

1.

ze względu na charakter pracy: prądnice; silniki (ze względu na postać energii- silniki cieplne (spalinowe,
parowe), elektryczne, wodne, wiatrowe, inne np.: słoneczne); maszyny robocze (ze względu na czynnik
roboczy- z obiegiem czynnika gazowego, z czynnikiem ciekłym (ze względu na konstrukcje- z
mechanizmami elektrycznymi, z mechanizmami mechanicznymi); ze względu na zasadę działania:



przepływowe (wirowe); wyporowe (ruch posuwisto-zwrotny – tłokowe, wielotłoczkowe, membranowe;
ruch obrotowo-zwrotny – skrzydełkowe; ruch obrotowy – łopatkowe, zębate, krzywkowe, śrubowe,
ślimakowe, labiryntowe; inne ruchy – ruch obiegowy, ruch precesyjny).
10. Definicja maszyny energetycznej i urządzenia energetycznego. Maszyna energetyczna - maszyna
wytwarzająca z energii mechanicznej inne rodzaje energii lub też wytwarzająca energię mechaniczną z
innych rodzajów energii (silnik). Maszynami energetycznymi są: maszyna parowa, silnik spalinowy,
sprężarka, sprężarka termiczna, turbina wodna, turbina wiatrowa, turbina parowa, turbina gazowa,
pompa, silnik elektryczny, prądnica. Wg Dz.U z 1999r. Nr 80 p.912 -urządzenie energetyczne-należy
przez to rozumieć urządzenia techniczne stosowane w procesach wytwarzania, przetwarzania, przesyłania
i dystrybucji, magazynowania oraz użytkowania paliw i energii.
11. RWMK – dwie postaci w trzech ujęciach: masowym, objętościowym i ciężarowym. Masowe:

𝑙

𝑢𝑡∞

= 𝑢

2

𝑐

2𝑢

− 𝑢

1

𝑐

1𝑢

;

𝑙

𝑢𝑡∞

=

𝑢2

2−𝑢

1

2

2

+

𝑐2

2−𝑐

1

2

2

+

𝑤1

2−𝑤

2

2

2

; Objętościowe – ρ przed; Ciężarowe -

1

𝑔

przed

* dla osiowego u1=u2;

12. Rodzaj sił działających na element płynu w kanale międzyłopatkowym. (rys)
13. Sposoby przetwarzania energii. -transformacja energii – wtedy kiedy zmieniają się parametry a
nośnik pozostaje ten sam, -konwersja energii –wtedy kiedy zmienia się postać nośnika energii i jego
parametry
14. Narysować obieg Carnota w układzie T-s, opisać przemiany i podać wzór na sprawność. (rys)
Obieg Carnota składa się z dwóch izoterm i dwóch adiabat. Sprawność obiegu: 𝜼 =

𝑸𝟏−|𝑸𝟐|

𝑸𝟏

= 𝟏 −

|𝑸𝟐|

𝑸𝟏

15. 16. Narysować schemat technologiczny siłowni parowej z przegrzewaniem pary, opisać
poszczególne elementy oraz wyszczególnić procesy w nich zachodzące. Narysować obieg Rankine’a
w układzie i-s, opisać przemiany oraz podać wzór na sprawność obiegu. (rys) 𝜂

𝑖

=

𝑖1−𝑖2

𝑖1−𝑖2𝑠

; Kp- kocioł

produkujący parę; g- generator; turbina przed generatorem; za kotłem rurociąg; s skraplanie następuje 1-
2 izentoropa; 2-3 izobara skroplenia rozprężonej pary; 3-4 izochora; 4-1 izobara podgrzewania cieczy;
17. Wpływ parametrów pracy siłowni parowej na sprawność obiegu. - ciśnienie p1 i temperatura t1
początkowe – zwiększyć; - ciśnienie p2 końcowe –zmniejszyć; Wzrost temperatury na wejściu do turbiny
zawsze zwiększa sprawność w obiegu Ranhine’a.

18. Sposoby przepływu ciepła – wymienić. Przewodzenie ciepła jest zjawiskiem polegającym na
przenoszeniu energii wewnątrz ośrodka materialnego lub z jednego ośrodka do drugiego przy ich
bezpośrednim zetknięciu z miejsc o temperaturze wyższej do miejsc o temperaturze niższej, przy czym
poszczególne cząstki nie wykazują większych zmian położenia. Przewodzenie ciepła jest zjawiskiem
polegającym na przenoszeniu energii wewnątrz ośrodka materialnego lub z jednego ośrodka do drugiego
przy ich bezpośrednim zetknięciu z miejsc o temperaturze wyższej do miejsc o temperaturze niższej, przy
czym poszczególne cząstki nie wykazują większych zmian położenia. Konwekcja (unoszenie) zachodzi
tylko w cieczach i gazach i występuje wówczas gdy poszczególne cząstki ośrodka, w którym przenosi się
ciepło, zmieniają swoje położenie. Przenoszenie ciepła odbywa się wskutek mieszania się płynu.
Niezbędnym warunkiem występowania konwekcji jest więc nich ośrodka. Konwekcja występuje zawsze
jednocześnie ze zjawiskiem przewodzenia. Promieniowanie ciepła polega na rozchodzeniu się ciepła w
postaci fal elektromagnetycznych (przez kwanty promieniowania elektromagnetycznego o pewnym
zakresie długości fali). Nie wymaga ono ośrodka materialnego do rozchodzenia się. Wszystkie ciała
wysyłają takie promieniowanie, zaś ilość energii wypromieniowanej zależy od rodzaju powierzchni ciała
oraz jego temperatury. Jego wpływ staje się większy w miarę wzrostu temperatury ciał wymieniających
ciepło. Przy umiarkowanych temperaturach wymiana ciepła może być czasem pomijana. Wymienione
wyżej podstawowe rodzaje wymiany ciepła występują jako elementy złożonej wymiany ciepła:
przejmowania ciepła i przenikania ciepła. Przejmowanie ciepła jest zjawiskiem wyiniany ciepła między
ścianką a przepływającym obok stnunieiiiein płynu. Wymiana ciepła w płynie odbywa się na zasadzie
konwekcji, jednak przy samej ściance istnieje cienka warstewka, w której wymiana ciepła odbywa się
przez przewodzenie. Przenikaniem ciepła nazywamy zjawisko wymiany ciepła zachodzącej pomiędzy
płynami rozdzielonymi ścianką. Na przenikanie ciepła składają przewodzenie, konwekcja i
promieniowanie. Podczas przepływu cieczy przez kanały wymiana ciepła zależy od warunków
(charakteru) przepływu. Przepływ laminarny jest to przepływ uwarstwiony (cieczy lub gazu), w którym
kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (w odróżnieniu od ruchu turbulentnego, burzliwego). Ruch
turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają się po torach kolizyjnych,
często kolistych (wirowych). Wykonują one zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do
ich zderzania się i mieszania.
19. Klasyfikacja przejmowania ciepła. Przewodzenie - jest to przepływ energii między bezpośrednio
stykającymi się częściami jednego ciała lub różnych ciał, polegający na przekazywaniu energii
kinetycznej makroskopowego ruchu cząsteczek (a w ciałach stałych również na przepływie swobodnych
elektronów). Konwekcja - związana jest z ruchem płynu (przemieszczaniem się makroskopowych części
płynu), a więc z hydrodynamiką. W związku z tym, że przepływ ciepła związany jest tutaj z transportem
masy – ze względu na złożoność zjawisk - większość zależności opisujących konwekcję oparta jest na
półempirycznych metodach teorii podobieństwa i analizy wymiarowej. Promieniowanie - polega na
wysyłaniu przez ciała o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego fal elektromagnetycznych. Opis
tych zjawisk oparty jest zasadniczo na prawach fizyki teoretycznej dotyczących promieniowania. Od
przewodzenia i konwekcji ten rodzaj przepływu ciepła różni się również tym, że radiacyjny transport
energii nie wymaga materii w postaci substancjalnej (promieniowanie rozchodzi się w próżni).owania
ciepła. Ilość ciepła wymienianego na drodze unoszenia (przejmowania) można określić przy pomocy
empirycznego związku podanego przez Newtona:𝑄 = 𝛼𝐴𝜏 ∗ (𝑇

𝑠

− 𝑇

𝑝

); 𝑞 = 𝛼(𝑇

𝑠

− 𝑇

𝑝

) gdzie: T

s

–

temperatura powierzchni ścianki; Tp – temperatura płynu - współczynnik przejmowania lub oddawania

ciepła; Współczynnik



nie jest stały dla danego materiału, ale zależy m.in. od charakterystyki systemu,

geometrii ciała stałego, własności cieczy i parametrów tej cieczy a także od różnicy temperatur.
Wyznaczenie wartości



dla różnych warunków stanowi jedno z głównych zadań teorii wymiany ciepła

oraz aerodynamiki. Ustalenie analitycznej funkcji na współczynnik



jest na ogół bardzo trudne.

20. Przenikanie ciepła – równanie Pecleta; współczynnik przenikania ciepła.

Strumień ciepła

wymienianego między mediami A i B określa równanie Pecleta 𝑄 = 𝑘𝐴(𝑇

𝐴

− 𝑇

𝐵

); k-współczynnik

przenikania ciepła; A-powierzchnia wymiany ciepła; 𝑘 =

𝑄𝑊

𝜀∙𝐴∙∆𝑡𝑚

21. Rozkład temperatury w wymienniku przeciw- i współprądowym. (rys)
22. 24. Co to jest gaz wilgotny? Jaka jest różnica między gazem wilgotnym nienasyconym, nasyconym,
przesyconym. Gazem wilgotnym nazywamy roztwór gazów, w którym jeden ze składników może ulegać
przemianom fazowym podczas procesów termodynamicznych. Gaz wilgotny jest to roztwór gazu
suchego (nieulegającego przemianom fazowym) i pary. Gaz wilgotny nienasycony jest roztworem pary
przegrzanej i gazu suchego. Gaz wilgotny nasycony jest roztworem pary nasyconej suchej i gazu
suchego. Gaz wilgotny przesycony to roztwór pary wilgotnej, mgły ciekłej lub lodowej i gazu suchego.
25. Metody wyznaczania sprawności kotła. Podać wzory. Wyznaczamy dwoma metodami:
bezpośrednio lub pośrednio. Bezpośrednio dla: - kotły parowe: 𝑛

𝑘

=

𝑄𝐷

𝑄𝐵

=

𝐷(𝑖𝑝−𝑖𝑤𝑧)

𝐵∙𝑄𝑗

; - kotły wodne: 𝑛

𝑘

=

𝑄𝑤𝑜𝑑𝑦

𝑄𝐵

=

𝑀𝑤(𝑖𝑤𝑤−𝑖𝑤𝑧)

𝐵∙𝑄𝑗

26. Rodzaje strat energii w kotle. Wymienić. 𝑄

𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡

= 𝑄

𝑤

+ 𝑄

𝑧

+ 𝑄

𝑚

+ 𝑄

𝑙

+ 𝑄

𝑢

+ 𝑄

𝑝

+ 𝑄

𝑐ℎ

+ 𝑄

𝐶𝑂

+ 𝑄

0

Qw, Sw – strumień ciepła odprowadzany do otoczenia przez gorące spaliny, strata wylotowa
(kominowa), Qż, Sż – strumień energii tracony w wyniku niecałkowitego spalania (obecność węgla w
żużlu), strata niecałkowitego spalania, Qm, Sm – strumień energii tracony w wyniku niedopału w
odpadach młyna, strata niedopału w odpadach młyna, Ql, Sl – strumień energii tracony w lotnym
popiele (lotny koksik), strata w lotnym popiele, (wychwycony w filtrach); Qu, Su – strumień energii
tracony w popiele unoszonym do atmosfery, strata w popiele unoszonym do atmosfery, Qp, Sp –
strumień energii tracony w fizycznym cieple popiołu, strata w fizycznym cieple popiołu, Qch, Sch –
strumień energii tracony w wodzie chłodzącej lej żużlowy, strata w wodzie chłodzącej lej żużlowy, QCO,
SCO – strumień energii tracony w wyniku niezupełnego spalania, strata niezupełnego spalania, Qo, So –
strumień energii tracony do otoczenia z powierzchni kotła przez promieniowanie i konwekcję, strata
ciepła do otoczenia.