Lista Nr 1

Kurs : Ogólnotechniczne Podstawy Biotechnologii z Grafiką Inżynierską

Temat : „Elementarne obliczenia bilansowe”

1. Poziomy rurociąg zbudowany jest z dwóch odcinków - pierwszego o średnicy wewnętrznej 10 mm i drugiego szerszego o średnicy wewnętrznej 0,2 m. W pierwszym odcinku natężenie przepływu płynu wynosi 10 dm³/h, a jego gęstość ρ=950 kg/m³. W drugiej części rurociągu następuje zmiana gęstości płynu ρ=1000 kg/m³ . Ile wynosi natężenie przepływu płynu w drugiej części ? O ile się zmieniłoby się to natężenie przepływu płynu gdyby druga część miała średnicę 5 mm ?

2. Dla zadania 1) oblicz ile wynoszą prędkość płynu w poszczególnych odcinkach dla obu wariantów podłączenia drugiego odcinka. Skorzystaj z równania:

3. Do rurek wymiennika ciepła przewodem o średnicy wewnętrznej 20 cm dopływa ciecz z prędkością 21 m/min. W rurkach, które mają średnicę wewnętrzną 10 mm prędkość przepływu wynosi 2800 mm/s. Obliczyć liczbę rurek w wymienniku.

4. Do wymiennika ciepła typu rura w rurze wpływa ciepła woda z natężeniem przepływu 25 kg/h i temperaturze na wlocie 363 K. Po zmierzeniu temperatury na wylocie stwierdzono jej spadek o 40 stopni. Płyn chłodzący podawany był w przeciwprądzie z natężeniem przepływu 0,01 kg/s i temperaturą wejściową 10 °C. Oblicz temperaturę wody chłodzącej na wylocie z wymiennika. Dla wody ciepłej : c_p = 4,202 KJ/(kg K), ρ=0,977 g/cm³,

Dla czynnika chłodzącego:

a) dla oleju c_p=1,926 (KJ/kgK), ρ=0,84 g/cm³

b) dla metanolu c_p=2,554 (KJ/kgK), ρ=765 kg/m³

c) dla wody c_p=4,18 (KJ/kgK), ρ=998 kg/m³

5. Do kolumny rektyfikacyjnej wprowadza się roztwór woda + etanol. W procesie otrzymuje się destylat o stężeniu 85 %wag etanolu i natężeniu przepływu 100 kg/h oraz ciecz wyczerpaną o stężeniu 5% wag etanolu i natężeniu przepływu 2,2e-5 m3/s (gęstość cieczy wyczerpanej ρ=960 kg/m³). Proszę obliczyć jaka ilość surowca jest podawana do aparatu w ciągu 1 sekundy i 1 godziny, a także jaki jest skład surowca

Równanie Bernouliego stanowi, że dla ustalonego ruchu 1 kg cieczy doskonałej i dla dwóch dowolnie wybranych przekrojów układu przez który odbywa się przepływ, całkowita energia cieczy jest wielkością stałą.

, gdzie ρ=1,02 g/cm³

---