1. Podaj warunek wytrzymałościowy wału na skręcanie/zginanie/zginanie i skręcanie
Warunek wytrzymałościowy naprężeń normalnych na zginanie ma postać:
sg
–naprężenia
normalne zginające w [Pa],
M
–
moment zginający przekrój w [Nm],
Wx–wskaźnik
wytrzymałości przekroju na zginanie
[m3],
kg
–
naprężenia dopuszczalne na zginanie w [Pa]
Warunek
wytrzymałościowy naprężeń stycznych na skręcanie ma postać:
ts
–
naprężenia styczne skręcające w [Pa],
M
–
moment skręcający przekrój w [Nm],
Wo
–
wskaźnik
wytrzymałości przekroju na skręcanie
[m3],
ks
–
naprężenia dopuszczalne na skręcanie w [Pa]
Warunek
wytrzymałościowy na
jednoczesne zginanie i skręcanie wału.
kgo -
wartość odczytana z tablic,
Mz -
moment zastępczy w N · m,
Wx -
wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie dla przekroju
kołowego:
pełnego
Wx ≈
0,1 · d3
drążonego
Wx ≈
0,1 · d3 (1
- β4)
d
- średnica wału
2
.Proces przenikania ciepła
3.
Schemat przenikania ciepła w wymiennikach przeciw i współ
4.Co
rozumiesz przez pojecie opór przejmowania ciepła:
Opór
przenikania ciepła (izolacyjność cieplna)
– są
odwrotnościami współczynników przenikania ciepła. Rt= 1/U,
umożliwiający
obliczanie ciepła przenikającego przez przegrodę cieplną
5.
Wymień znane Ci
operacje jednostkowe stosowane w aparatach i urządzeniach przemysłu
małotonażowego.
mechaniczne:
miesznie, filtrowanie
cieplne: konwencja wymuszone/naturalna, skraplanie
dyfuzyjne:
absorpcja, destylacja
membranowe: filtracja, odwrócona
osmoza
dyfuzyjne: perstrakcja, dializa
cieplne: destylacja
membranowa
6. Co rozumiesz pod pojęciem zamykająca w wieloboku sznurowym?
Służy do Redukcji płaskiego układu sił metodą wieloboku sznurowego. Dla dowolnego płaskiego ukłaud sił, który nie jest równoważny zeru, zamykająca tego wieloboku jest sumą sił "S". Przedstawia ona wypadkową jako wektor, nie określa natomiast położenia wypadkowej.
7. Wymień znane Ci własności mechaniczne materiałów.
Moduł sprężystości
Granica plastyczności
Wytrzymałość
Twardość
Odporność na pękanie
Wytrzymałość zmęczeniowa
Odporność na pełzanie
8. Podaj w jaki sposób oblicza się połączenie spawane pachwinowe/ czołowe:
Warunek wytrzymałościowy na spoiny CZOŁOWE siłą P skierowaną prostopadle do osi:
A – pole przekroju obliczeniowego spoiny
kr,(c)
– dopuszczalne naprężenie na rozciąganie (r) lub ścinanie (c)
Spoiny
PACHWINOWE oblicza się na ścinanie. Do obliczenia spoin
pachwinowych przyjmuje się umowną grubość spoiny równą
wysokości a trójkąta wpisanego w pole przekroju poprzecznego
spoiny, przy czym wysokość ta jest wyprowadzana z grani spoiny.
Jeżeli grubość elementów łączonych wynosi g wówczas przyjmuje
się, że a=0,7g.
9. Narysuj wykres rozciągania materiałów i zaznacz charakterystyczne punkty
od 0 do punktu H wydłużenie jest proporcjonalne do obciążenia. Punkt H jest granicą proporcjonalności. odcinek wykresu HS- wydłużenie wzrasta szybciej niż obciążenie.
Punkt E na wykresie obrazuje granicę plastyczności. Jej wydłużenie powiększa się bez widocznego wzrostu siły rozciągającej. Punkt E na wykresie obrazuje granicę plastyczności.
Na odcinku EM materiał staje się odporniejszy na odkształcenie, dalsze wydłużenie próbki następuje już więc przy wzrastającym obciążeniu. Punktowi M odpowiada największa siła przenoszona przez próbkę w czasie całej próby rozciągania. Jednocześnie punkt ten obrazuje wytrzymałość na rozciąganie badanej próbki.
10. Jakie liczby bezwymiarowe w przepływie burzliwym
11. Podaj brzmienie twierdzenia o trzech siłach nierównoległych
Jeżeli ciało sztywne jest w równowadze pod działaniem trzech nierównoległych sił leżących w jednej płaszczyźnie, to linie działania tych sił muszą przecinać się w jednym punkcie, a siły tworzyć trójkąt zamknięty
12. Co rozumiesz pod pojęciem udarność materiału?
Udarność
- odporność materiału na obciążenie dynamiczne. Udarność
określa się jako stosunek pracy potrzebnej do złamania
znormalizowanej próbki z karbem do pola powierzchni przekroju
poprzecznego tej próbki w miejscu karbu:
U=L/A
U
– udarność
L - praca potrzebna do złamania znormalizowanej
próbki z karbem
A - pole powierzchni przekroju poprzecznego
próbki w miejscu karbu
Udarność materiałów kruchych jest mała, a ciągliwych duża.
13. Co rozumiesz pod pojęciem zmęczenie materiału?
Zmęczenie materiału jest związane ze zmniejszeniem wytrzymałości elementów konstrukcyjnych poddanych działaniu okresowo zmiennych obciążeń. Zjawisko zmęczenia materiałów jest bardzo niebezpieczne, ponieważ zniszczenie elementu konstrukcyjnego lub części maszyny następuje nieoczekiwanie przy naprężeniach znacznie mniejszych od wytrzymałości doraźnej, wyznaczonej ze statycznej próby rozciągania. Zniszczenie następuje bez żadnych dostrzegalnych wcześniej odkształceń plastycznych.
14. Co rozumiesz pod pojęciem twardości materiału?
Twardością nazywamy odporność materiału nan odkształcenie plastyczne (trwałe) wywołane obciążeniem skupionym działającym na jego powierzchnie.
15.
Dokończ zdanie: Opierając
się na twierdzeniu Pappusa-Guldina można obliczyć powierzchnię
i objętość bryły obrotowej.
16. Co rozumiesz pod pojęciem rzut siły?
R zutem siły (wektora) na dowolną oś l nazywamy wektor (na rysunku odcinek A1B1) łączący rzut początku i rzut końca danego wektora na tę 17. Jak wyraża się siła tarcia w ruchu potoczystym/posuwistym?
Potoczyste
gdzie
μr nosi
nazwę współczynnika tarcia potoczystego
Posuwiste
gdzie
μs nosi
nazwę współczynnika tarcia statycznego. Wartość współczynnika
μs zależy
od rodzajów obu stykających się powierzchni, ciała i podłoża.
18. Podaj w jaki sposób oznacza się śruby z gwintem metrycznym/ calowym?
a) gwint metryczny - oznaczany literą M, trójkątny walcowy o kącie zarysu 60°
europejskich,
b) gwint calowy (Whitwortha) - oznaczany literą W, trójkątny walcowy o kącie zarysu 55°
19. Co rozumiesz pod pojęciem promień bezwładności?
Promień bezwładności można zdefiniować również jako odległość od osi punktu, w którym trzeba by skupić masę całego ciała, aby moment bezwładności tego punktu materialnego był równy momentowi danej bryły względem tej osi.
I – moment bezwładności ciała,
m – masa.
20. Podaj w jaki sposób oblicza się średnią różnicę temperatur w wymienniku o przepływie współprądowym/ przeciwprądowym
12. Co rozumiesz pod pojęciem opór przenikania ciepła?
Współczynnik przenikania ciepła (U, również – k) – współczynnik określany dla przegród cieplnych, szczególnie w budownictwie, umożliwiający obliczanie ciepła przenikającego przez przegrodę cieplną, a także porównywanie własności cieplnych przegród budowlanych. Ciepło przepływające przez przegrodę określa wzór:
Z tego wynika:
q – ilość przepływającego ciepła w jednostce czasu (strumień ciepła),
U – współczynnik przenikania ciepła,
S – powierzchnia przegrody,
ΔT – różnica temperatur po obu stronach przegrody.
Współczynnik wnikania ciepła α określa ile ciepła w ciągu jednostki czasu wnika od czynnika do jednostki powierzchni ściany (lub odwrotnie) przy różnicy temperatury między czynnikiem a ścianą
więc
22. Podaj w jaki sposób oblicza się środek ciężkości powierzchni?
23.
Obliczanie współczynnika wnikania ciepła w wymienniku którego
elementem jest rura:
więc
24. Podaj równanie bilansu cieplnego wymiennika ciepła jeżeli po obu stronach nie występuje zmiana stanu skupienia:
Prawo Fouriera:
Q= k * Δts * Fc
gdzie:
Q- strumień ciepła
Fc- powierzchnia wymiany ciepła
k- współczynnik przenikania ciepła
25. Równanie bilansu cieplnego wymiennika ciepła jeżeli po jednej stronie występuje zmiana stanu skupienia:
Prawo chłodzenia Newtona:
Q= α *F ( Ts – Tp ) τ
Gdzie:
α- współczynnik wnikania ciepła
Ts- temperatura powierzchni ścianki
Tp- temperatura płynu
26. Podaj klasyfikacje aparatów i urządzeń jaka wynika z podziału procesów jednostkowych na grupy:
1) Transport i magazynowanie materiałów
2) Rozdrabnianie i scalanie substancji
3) Mieszanie i przemieszczanie substratów
4) Zmiana energii lub stanu kinetycznego
5) Reakcje chemiczne i spalanie
6) Rozdzielanie substancji
27. Podaj podział urządzeń dla procesów: reakcje chemiczne i spalanie
REAKTORY |
PIECE |
PALENISKA |
Zbiorniki z mieszadłem |
Rurowe |
Rusztowe |
Ciśnieniowe |
Fluidalne |
Pyłowe |
Fluidalne |
Obrotowe |
Fluidalne |
Elektrolizery |
|
|
Bioreaktory |
|
|
28. Podaj podział urządzeń dla procesów: rozdzielanie substancji
DYFUZJA |
OPOROWE |
RÓŻNICE GĘSTOŚCI |
ELEKTRYCZNE |
Absorbery |
Filtry |
Osadniki |
Elektrolizery |
Adsorbery |
Wirówki Filtracyjne |
Dekantatory |
Elektrofiltry |
Desorbery |
Wytłaczarki |
Wirówki Sedymentacyjne |
Oddzielacze elektromagnetyczne |
Ekstraktory |
Przesiewacze |
Odpylacze Grawitacyjne |
|
Destylatory |
Odpylacze bezwładnościowe |
Cyklony |
|
Kolumny retryfikacyjne |
|
|
|
Suszarki |
|
|
|
Krystalizacyjne |
|
|
|
29. Podaj podział urządzeń dla procesów: zmiany energii lub stanu kinetycznego
WYMIANA ENERGII CIEPLNEJ |
ZMIANA CIŚNIENIA |
ZMIANA STANU SKUPIENIA |
Wymienniki ciepła |
Sprężarki |
Wyparki i parowniki |
|
Rozprężarki |
Skraplacze |
|
Armatura aparatur Redukująco- Dławiących |
Sublimaty |
|
|
Kostkarki |
30. Wymień elementy typowego aparatu chemicznego:
Powłoka ( korpus), dno, pokrywa, płaszcz, kroćce, włazy (luki), podpory, kołnierze i połączenia kołnierzowe, wzierniki, cieczowskazy
31. Podaj przykład oznaczania norm zharmonizowanych za dyrektywą Unii Europejskiej
Dyrektywa PED Urządzenia Ciśnieniowe 97/23/WE
Dyrektywa 87/404/EWG (SPVD)
Dyrektywa 2006/42/WE
32. Podaj w jakim celu stosuje się włazy w aparaturze chemicznej
Włazy, to elementy umożliwiające wejście do środka aparatu w celu jego kontroli,
okresowego oczyszczenia, przeglądu i remontu wnętrza.
33. Podaj co należy znaleźć aby „ rozwiązać belkę”
Rozwiązać belkę tzn:
wyznaczyć niewiadome siły i momenty ( reakcje i moment utwierdzenia)
wyznaczyć największy moment gnący belki Mg max
wyznaczyć wielkość sił tnących ( poprzecznych) T [N]
34. Podaj znane Ci rodzaje podpór i określ ile reakcji ma każda z nich
umocowanie stałe, tj. osadzenie, najczęściej stosowane do belek- posiada trzy niewiadome: dwie reakcje składowe w punkcie podparcia R oraz moment utwierdzenia Mu
przegubowe nie przesuwane (stałe), np. walec ujęty w łożysko- odpowiednia reakcja stanowi dwie niewiadome wielkości: kierunek lub jej składowe R
przegubowo- przesuwane ( ruchome)- jako reakcji odpowiada tylko jednej niewiadomej
35. Podaj znane Ci rodzaje naprężeń:
rozciąganie
ściskanie
zginanie
skręcanie
36. Podaj jak obliczamy prędkość opadania ciała w cieczy, jeżeli Re ≤ 0,2 albo Re ≥ 0,2?
Jeżeli Re ≤ 0,2 to stosuje wzór Stokesa:
Jeżeli Re ≥ 0,2 teoretyczna prędkość opadania oblicza się z liczby Re po uprzednim obliczeniu liczby Ar ( Archimedesa). Liczba Ar definiowana jest wzorem: