2. Podać warunek kiedy łopatki palisady osiowej pracują sprężająco, a kiedy rozprężająco (turbina). Narysować rozkład prędkości na obu typach łopatek. Sprężanie: Δc_u=c_2u-c_1u>0; c_2u>c_1u ; Rozprężanie: Δc_u=c_2u-c_1u<0; c_2u<c_1u; gdzie : Δc_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

5. Rodzaj krzywizn łopatek w kole promieniowym – czym się charakteryzują? (rys 2)A) zagięte do przodu β₂ > 90; b) promieniowe u wylotu β₂ = 90; c) zagięte do tyłu β₂ < 90; Największy przyrost energii (ciśnienia) uzyskuje się przy łopatkach pochylonych do przodu, najmniejszy przy łopatkach wygiętych do tyłu. Większym wartościom kąta β₂ odpowiada większy przyrost, ale jednocześnie wzrasta prędkość bezwzględna c₂. 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 D₁ i D₂ mogą być krzywizną logarytmiczną lub łukową albo linią prostą. Przebieg zmian kąta łopatki dla trzech krzywizn o kącie wlotowym β₁ = 24 przedstawiono na wykresie (rys. 4.9). dla krzywizny logarytmicznej kąt łopatki na wszystkich promieniach pośrednich jest stały, równy kątowi β₁. Krzywizna łukowa, zwłaszcza o małym promieniu pozwala łagodnie zmieniać kąt od β₁ do β₂. Gdy promień krzywizny łukowej powiększa się, łopatka staje się coraz bardziej płaska. Przy promieniu krzywizny równym nieskończoności łopatka staje się linią prostą. Przyrost kąta β₂ w odniesieniu do kąta początkowego łopatki β₁ wynosi wtedy 200% przy stosunku średnic D₁ /D₂=0,68.

6.Jaka jest maksymalna wysokość ssania na jaką pompa może podnieść wodę. Uzasadnić za pomocą wzoru. $H_{\text{s\ max}} = \frac{p_{b}}{\rho*g} - \frac{p_{v}}{\rho*g} - h_{\text{st}} - \text{NSPH}$ [wys. ssania jest mniejsza o wart. parowania, opory ruchu w rurze i wsp. kawitacji)

$H_{v} = \frac{p_{t} - p_{s}}{\rho*g} + e_{m}\frac{c_{t}^{2} - c_{s}^{2}}{2g}$; p_t = p_b + p_nt; p_s = p_b − p_ps; $H_{u} = \frac{p_{\text{nt}} + p_{\text{ps}}}{\text{ρg}} + e_{m}\lbrack m\rbrack$; 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);

9. Podział maszyn energetycznych wg kilku kryteriów. Podział maszyn energetycznych :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∞ = u₂c_2u − u₁c_1u ; $l_{\text{ut}\infty} = \frac{u_{2}^{2} - u_{1}^{2}}{2} + \frac{c_{2}^{2} - c_{1}^{2}}{2} + \frac{w_{1}^{2} - w_{2}^{2}}{2}$; Objętościowe – ρ przed; Ciężarowe - $\frac{1}{g}$ przed * dla osiowego u1=u2;

12. Rodzaj sił działających na element płynu w kanale międzyłopatkowym. F_R, F_C, F_S - siły masowe

13. Sposoby przetwarzania energii.

-transformacja energii – zmieniają się parametry a nośnik pozostaje ten sam

-konwersja energii – zmienia się postać nośnika energii i jego parametry

Obieg Carnota w układzie T-s

Obieg Carnota składa się z dwóch adiabat↑↓ i dwóch izoterm→←.

Sprawność obiegu: $\mathbf{\eta}\mathbf{=}\frac{\mathbf{Q}_{\mathbf{1}}\mathbf{-}\mathbf{|}\mathbf{Q}_{\mathbf{2}}\mathbf{|}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{1}}}\mathbf{=}\mathbf{1}\mathbf{-}\frac{\mathbf{|}\mathbf{Q}_{\mathbf{2}}\mathbf{|}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{1}}}$

Wzór na sprawność obiegu Rankine’a. $\eta_{i} = \frac{i_{1} - i_{2}}{i_{1} - i_{2s}}$; 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 - przenoszenie energii wewnątrz ośrodka materialnego lub z jednego ośrodka do drugiego przy ich bezpośrednim zetknięciu z miejsc o temperaturze wyższej do miejsc o temperaturze niższej, poszczególne cząstki nie wykazują większych zmian położenia. Konwekcja (unoszenie) tylko w cieczach i gazach; - 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 ruch ośrodka. Konwekcja występuje zawsze jednocześnie ze zjawiskiem przewodzenia. Promieniowanie ciepła - rozchodzenie się ciepła w postaci fal elektromagnetycznych. 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.

Wymienione wyżej podstawowe rodzaje wymiany ciepła występują jako elementy złożonej wymiany ciepła: Przejmowanie ciepła – wymiana ciepła między ścianką a przepływającym obok strumieniem 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 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 α 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 α dla różnych warunków stanowi jedno z głównych zadań teorii wymiany ciepła oraz aerodynamiki. Ustalenie analitycznej funkcji na współczynnik α 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; $k = \frac{Q_{W}}{\varepsilon \bullet A \bullet t_{m}}$

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: $n_{k} = \frac{Q_{D}}{Q_{B}} = \frac{D(i_{p} - i_{\text{wz}})}{B \bullet Q_{j}}$; - kotły wodne: $n_{k} = \frac{Q_{\text{wody}}}{Q_{B}} = \frac{M_{w}(i_{\text{ww}} - i_{\text{wz}})}{B \bullet Q_{j}}$

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 + Q₀

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.