1. Pojęcie płynu dosk a)gaz dosk b)ciecz dosk Płyn doskonały, tj. taki, w którym lepkość i naprężenie ścinające są równe zeru, .gaz doskonały - gaz spełniający równanie stanu Clapeyrona. Ciecz doskonała - ciecz nieściśliwa, nielepka, inaczej: płyn idealny.
2. Rodzaje ruchu przepływu
a) - burzliwy Re>10000 - laminarny Re <2100 - przejściowy 2100<Re<10000
b) - przepływy izotermiczne, gdy temp ścianki przewodu i strumienia nie różnią się - przepływy nieizotermiczne, gdy w strumieniu występuje gradient temp powodujący nierównomierną lepkość płynu w przekroju poprzecznym, przez co następuje deformacja profilu (rozkładu) prędkości
c) - przepływ nieustalony, gdzie prędkość jest funkcją położenia i czasu - przepływ ustalony w czasie
3. Podać def dł zastępczej oporu miejscowego Jest to długość prostego odcinka rurociągu o średnicy de na której występuje taka sama strata ciśnienia jak na danym oporze miejscowym. Zależność pomiędzy wsp oporu miejscowego i dł zastępczą jest następująca Le=(ζ/λ)de=nde
4. Rura wypływowa: u=√2gh prędkość wypływu zależy od wysokości. Zależność tą otrzymujemy po przekształceniu równania Bernouliego.
Kryterium określające charakter przepływu. Pozwala oszacować stosunek sił czynnych do sił biernych związanych z tarciem wew w płynie. u- prędkość charakt płynu m/s ro-gęstośc płynu kg/m3 ni-lepkość dynamiczna plynu Pas d- średnica. Liczba Re jest wartością bezwymiarową.
6. Kawitacja: gwałtowna przemiana fazowa z fazy ciekłej w fazę gazową pod wpływem zmniejszenia ciśnienia. Prowadzi do przerwania ciągłości strumienia cieczy na skutek powstania pęcherzy parowych.
7. Punkt pracy pompy Jest to zależność wysokości podnoszenia przez pompę a natężenia przepływu. H=(u2^2/g)-(u2V/g2πr2btgβ). Na osiach górna H dolna Qs.
8. Def podstawowych charak elementu wypełnienia ziarnistego 1. Powierzchnia właściwa złoża- stosunek pola pow elementu wypełnienia do obj złoża 2.Średnica zastępcza- średnica kuli o jednakowej obj jak ziarno 3. Stosunek pola powierzchni ziarna do pola powierzchni kuli o tej samej objętości nazywa się czynnikiem kształtu: φ=Sz/Sk 4. Jego odwrotność to sferyczność: Ф=Sk/Sz
9.Def. charak złoża wypełnienia ziarnistego Porowatość ε - objętościowy udział przestrzeni znajdujących się pomiędzy elementami wypełnienia w objętości warstwy, powinna być jak największa; określa wielkość pustych przestrzeni wewnątrz materiału. Puste przestrzenie są obszarami, w których nie ma materiału stałego, ewentualnie tylko płyn - najczęściej woda lub powietrze. Gęstość usypowa warstwy wypełnienia - stosunek masy ziaren do objętości złoża
10. liczba Archimedesa liczba ta charakteryzuje stosunek sił wyporu do sił lepkości. Ar=(d^3(ρs-ρc)ρc*g)/u^2, d-średnica opadającej cząstki ros-gęstość opadającej cząstki roc-gęstość płynu, g-przyspieszenie ziemskie, u-lepkość płynu. Wartość liczby Archimedesa charakteryzuje rodzaj ruchu opadającej w płynie cząstki: laminarny (Stokesa) 1,8*10^-3<Ar<7.20 przejściowy (Allena) 7.20<Ar<3.30*10^5 burzliwy (Newtona) 3.30*10^5<Ar<8,25*10^10
12. Dlaczego stosuje się filtrację dwustopniową? Filtrację dwustopniową stosuje się dla zapewnienia odpowiednich warunków na początku procesu (m.in. zapobieżenia przedostawaniu się osadu przez tkaninę przy zbyt dużym ciśnieniu początkowym):
do uzyskania V1 przesączu e czasie t1 - pierwszy okres filtracji ze stałą szybkością; następuje stopniowy wzrost ciśnienia
do uzyskania V przesączu w czasie t - drugi okres filtracji pod stałym ciśnieniem
13. Sposoby wyrażania natężenia przepływu płynów. Natężenie przepływu - miara ilości płynu, substancji, mieszaniny, przepływającego przez wyodrębnioną przestrzeń, obszar lub poprzeczny przekrój w jednostce czasu.
Rozróżniamy następujące metody wyrażania natężenia przepływu:
Mas natężenie przepływu : masa/czas - najczęściej: kg/h
Obj natężenie przepływu : objętość/czas - najczęściej: m3/h
Mol natężenie przepływu lub wydatek molowy: liczba moli/czas - najczęściej: kmol/h
14. Opadanie cząstek ciała stałego w płynach. Ciało stałe(ziarno) poruszające sie w ośrodku płynnym w wyniku oddziaływania ciśnienia dynamicznego płynu na jego powierzchnię doznaje oporu ośrodka R. Opór ten jest równy iloczynowi ciśnienia p oraz rzutu powierzchni ciała A na płaszczyznę normalną do kierunku ruchu
R=p*A Ciśnienie dynamiczne p jest funkcją p=f(d,u,ρ,η)---> (SREDNICA ZIARNA, PREDKOSC ZIARNA, GESTOSC PŁYNU, LEPKOŚĆ PŁYNU) Siłę oporu ośrodka R działająca na cząstkę poruszającą sie w płynie możemy po odpowiednich przekształceniach określić w takich sposób: R=λ*(u^2/2)ρA, λ -współczynnik oporu ośrodka, u-prędkość opadania cząstki m/s, ρ-gęstość płynu, A-powierzchnia rzutu cząstki na płaszczyznę prostopadła do kierunku opadania m^2 Opadanie swobodne - zachodzi wtedy gdy na ruch poszczególnych cząsteczek nie ma wpływu obecność cząstek sąsiadujących. Opadanie w próżni (R=0) -> ruch cząstki jednostajnie przyspieszony (ponieważ działa na nią niezrównoważona stała siła ciężkości G).
15. Aby zwiększyć powierzchnię kontaktu międzyfazowego należy:
- zwiększyć porowatość -mieszać -zmniejszyć przekrój poprzeczny kolumny - zmniejszyć wysokość wypełnienia - zmniejszyć powierzchnię jednostkową wypełnienia
16.Jak zapewnić najlepsze warunki pracy klasyf hydraulicznego
Rozdział ziaren na drodze klasyfikacji hydraulicznej jest tym skuteczniejszy, im większa jest różnica w gęstościach oby składników, oraz im mniejsze zróżnicowanie wymiarów ziaren.
17. Scharakt podst rodzaje ruchu ciepła -przewodzenie: wymiana ciepła między cząsteczkami o różnych temperaturach w obrębie jednego ciała
-konwekcja- przenoszenie ciepła w obrębie płynu, z równoczesnym przenoszeniem pędu. Wyróżniamy konwekcję naturalną( wywołana różnicą temperatur, a co za tym idzie różnicą gęstości) oraz wymuszoną (wymiana ciepła jest wywołana poprzez urządzenie przetłaczające)
-promieniowanie- przesyłanie energii cieplnej zamienionej na promienistą. Przy niskich temperaturach mediów cieplo promieniowania nie odgrywa istotnej roli.
18. Def. gradientu temp to przyrost temperatury odniesiony do przesunięcia punktu wzdłuż normalnej. Można go traktować jako wektor skierowany prostopadle do powierzchni izotermicznej w danym punkcie zgodnie ze wzrostem temperatury.
19. Def wsp przenikania ruch ciepła pomiędzy dwoma fazami płynnymi nazywa się przenikaniem ciepła. Gdy płyny są oddzielone ścianką płaską wsp przenikania ciepła: k=1/(1/α1+sumaσi/λi+1/α2) alfa- wsp wnikania ciepła sigma-grubość ścianki, wsp przewodzenia cieplnego.
21. Liczba Nuselta stosunek szybkości wymiany ciepła w wyniku konwekcji do szybkości wymiany ciepła w wyn przewodnictwa cieplnego Nu=αL/λ alfa-wsp wnikania ciepła[W/m^2K], L-charakterystyczny wymiar liniowy [m], wsp przewodzenia ciepła [W/mK]
22.Opór cieplny Stosunek grubości warstwy materiału do współczynnika przewodnictwa cieplnego rozpatrywanej warstwy materiału Ri=di/λi, di grubość warstwy materiału[m], wsp przewodnictwa cieplengo [W/mK]
24.Def. współczynnika przewodzenia ciepła
Współczynnik przewodzenia ciepła jest parametrem, który wyraża wielkość przepływu ciepła przez jednostkową powierzchnię z materiału o danej grubości, jeśli różnica temperatur między dwiema jego stronami wynosi 1 Kelwin.
|
25. Co jest charakt dla bilansu cieplnego procesów ustalonych
Rozkład temperatur w układzie nie ulega zmianom w czasie
Ilości przenoszonego ciepła są stałe q1=q2= const
26. Jak traktuje się wymiennik ciepła w świetle pojęć term technicznej Wymiennik ciepła czyli urządzenie, które wymienia ciepło Wymiana ciepła a I Zasada Termodynamiki Oddziaływanie energetyczne między układem a otoczeniem może zachodzić w określony sposób - taki, że energia wymieniana jest w postaci ciepła, pracy bezwzględnej lub w obu tych postaciach łącznie. W efekcie takiego oddziaływania wzrasta lub maleje energia wewnętrzna. Podczas przewodzenia ciepła np. przez ścianę dostarczamy energię od jakiegoś czynnika grzewczego w wyniku tego energia wewnętrzna atomów w ściance rośnie, część tej energii jest rozpraszana i reszta energii dociera do czynnika i wykorzystana do jego ogrzania..
Wymiana ciepła a II Zasada termodynamiki przenoszenie energii cieplnej zachodzi zawsze od punktu o temperaturze wyższej do punktu o temperaturze niższej
28. Liczba Prandla bezwymiarowa liczba podobieństwa stosowana w termodynamice. Stosunek lepkości płynu do jego przewodnictwa cieplnego Pr=Cpη/λ, Cp- ciepło właściwe ni-lepkość dynamiczna, wsp przewodnictwa ciepła
29. Jakie są warunki stosowalności wzoru McAdamsa Zakres stosowalności równania McAdamsa czyli Nu=0,023Re0,8Pro,4:
płyn ma lepkość zbliżona do lepkości wody porusza się ruchem burzliwym w pełni rozwiniętym tzn Re>104
konwekcja płynu jest wywołana czynnikiem zewnętrznym (konwekcja wymuszona) przewód jest prostoliniowy o poprzecznym przekroju kołowym i jednocześnie L/d>50
30. Jak traktuje się wymiennik masy w świetle pojęć termod technicznej Wymiennik masy można zbilansować pod względem cieplnym układu( tymi pojęciami zajmuje się termodynamika techniczna). Ilość ciepła doprowadzonego do układu w postaci energii cieplej w substancjach doprowadzanych) wraz z uwzględ strat ciepła musi równać się ciepłu odprowadzonemu z układu(w postaci energii cieplenj zawartej w substancjach wyprowadzanych)
Q*p strumień ciepła w substancjach wchodzących do układu
Q*k strumień ciepła w substancjach wychodzących z układu
Q* strumień ciepła dostarczony(+) lub odprowadzony(-) z układu niezależnie od sub wchodzących lub wychodzących, tzw. straty ciepła oraz efekty cieplne reakcji.
31. Scharak pods rodzaje ruchu masy Dyfuzja: - siłą napędową tego procesu jest różnica stężeń składnika transportowanego, - to proces wolny i samoistny tylko dzięki różnicy stężeń, wywołany chaotycznym ruchem cząstek. - zachodzi we wszystkich stanach skupienia, a w ciałach stałych jest jedynym sposobem transportu masy. Konwekcja -mechaniczne przenoszenie składnika A wraz z innymi składnikami bądź do zwierciadła, bądź do rdzenia może zachodzić nawet przy cAz = cAr, jednak wówczas nie będzie ona efektywna. Może być naturalna lub wymuszona. Te mechanizmy ruchu masy mogą występować łącznie w kombinacjach: szeregowo, lub równolegle - zależnych od tego na co pozwala dany ośrodek ( WNIKANIE MASY, PRZENIKANIE MASY)
32. Reguła faz Gibbsa + def fazy
zależność obowiązująca dla każdego układu będącego w równowadze termodynamicznej, łącząca liczbę faz w układzie, liczbę składników niezależnych oraz liczbę stopni swobody: s=α-β+2, α- liczba niezależnych skł β- liczba faz s-liczba stopni swobody. Faza - dla danej substancji - jej postać charakteryzująca się jednorodnym składem chemicznym i stanem fizycznym. W obrębie fazy niektóre intensywne funkcje stanu (np. gęstość) mają jednakową wartość.
33.Pojęcie i znaczenie równania krzywej równowagi
Przebieg funkcji dla konkretnego rodzaju stężenia w ustalonej temperaturze i pod ustalonym ciśnieniem, np. y*j=f(xj), nazywamy krzywą równowagi. Zależnie od postaci użytych stężeń przebieg tej linii będzie różny, ale charakter jej będzie podobny. Gdy stała równowagi K=const, linia równowagi jest linią prostą, z kolei gdy K≠const, więc linia równowagi jest krzywą o zmiennym nachyleniu.
36.Def. i znaczenie współ lotności względnej jest miarą trudności rozdziału danej mieszaniny. Wsp rośnie gdy ciśnienie ukl maleje a linia równowagi ma przebieg bardziej wypukły.
37. I PRAWO FICKA (dotyczy szybkości transportu masy).
W przypadku układu dwuskładnikowego (A,B).
JA = - DAB dcA / dz, DAB - kinematyczny wsp dyfuzji, m2/s; z - odległość mierzona w kierunku ruchu masy
38. Liczba Sherwooda wyraża stosunek przepływu masy do czystej dyfuzji masy. Sh=βl/δ=kl/ρD, β-wsp wnikania masy, k- wsp przenikania masy, l- charakt wymiar liniowy, δ- dynamiczny wsp dyfuzji, D- kinematyczny wsp dyfuzji, ρ- gęstość
39. Def wsp przenikania masy stała szybkość dyfuzji, który odnosi masową szybkośc wymiany, pow wymiany masy i gradient stężenia k=dG/dA*(x(y*)-x*(y))
41. Liczba Lewisa stosunek liczby Schmidta do liczby Prandla, stosunek dyfuzji termicznej do dyf molekularnej Le=Sc/Pr
42. Pojęcie lini operacyjnej określa związek między zawartością składnika lotniejszego w fazie ciekłej (x) i gazowej (y) w dowolnym przekroju kolumny rektyfikacyjnej. Otrzymywana jest z bilansu materiałowego dla górnej i dolnej części kolumny. Górna linia operacyjna: ymol= (L/L+D)xmol+ (D/L+D)xDmol, ymol=(R/R+1) xmol+(1/R+1)xDmol Dolna linia operacyjna:ymol=(L'/L'-W)xmol-(W/L'-W)xWmol
43. Definicja półki teoretycznej:
Wielkością określającą sprawność kolumny rektyfikacyjnej jest ilość półek teoretycznych jakie kolumna posiada. Półka teoretyczna jest to pojęcie abstrakcyjne, oznaczające miejsce w kolumnie , w którym podczas przepływu oparów i odcieku ustaliła się równowaga ciecz- para.
44 . Jakie są war konieczne przy zast rektyfikacji do rozdziału dwuskładnikowych mieszanin ciekłych: Jedna ciecz musi być bardziej lotniejsza od drugiej.
45.Jak charakteryzuje się stan cieplny surówki e=i''-i'/r, i''- entalpia pary nasyconej suchej J/kmol, i'- entalpia surówki J/kmol, r- molowe ciepło parowania J/kmol
Wielkość e oznacza stosunek ilości ciepła, jaką należy dostarczyć 1 kmol surówki, aby zamienić ją w nasyconą parę suchą do kilomolowego ciepła parowania. Surowiec dopływa: e>1 w temp niższej od temp wrzenia surowca, e=1 w temp wrzenia, 0<e<1 jako mieszanina pary nasyconej i cieczy wyczerpanej, e=0 jako para sucha nasycona, e<0 jako para przegrzana
46.Min liczba powr Rmin=xDmol-y*Fmol/y*Fmol-xFmol
47.Zależności graniczne pomiędzy wartościami liczby powrotu, a liczbą półek teoretycznych R jest maksymalne- liczba półek najmniejsza, R jest minimalne- liczba półek największa
48. Pojęcia a) temp. suchego termometru b)temp. punktu rosy c) temp. mokrego termometru Temp suchego termometru (ts) jest to temperatura mieszaniny parowo-gazowej wyznaczona przez zanurzenie w niej termometru, którego czujnik nie jest zwilżony.
Temp punktu rosy, to temp., przy której powietrze wilgotne osiąga stan nasycenia(ɸ = 1) podczas chłodzenia pod stałym ciśnieniem, bez kontaktu z fazą ciekłą. Temp mokrego termometru (tm) jest to temp. wskazywana przez termometr, którego czujnik owinięty jest tkanina zanurzoną w wodzie. Wskazuje temp. osiąganą w stanie równowagi przez małą ilość cieczy, odparowującej do dużej ilości nienasyconego powietrza wilgotnego.
50.Entalpia powietrza wilgotnego „i” , KJ/kg such. Pow./liczona względem 0°C/ dla ɸ ≤ 1, określana jest jako suma entalpii powietrza suchego iB oraz entalpii zawartej w nim wilgoci Y*iA .
i= iB + YiA= cB*t + (cA*t + r0)Y
r0-ciepło parow. wody; cB-średnie ciepło wł. suchego pow; cA- średnie ciepło wł. pary wodnej
|
|