1. Podaj warunek wytrzymałościowy wału na skręcanie/zginanie/zginanie i skręcanie

Warunek wytrzymałościowy naprężeń normalnych na zginanie ma postać:

gdzie:
s_g -naprężenia normalne zginające w [Pa],
M - moment zginający przekrój w [Nm],
W_x-wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie [m³],
k_g - naprężenia dopuszczalne na zginanie w [Pa]

Warunek wytrzymałościowy naprężeń stycznych na skręcanie ma postać:

gdzie:
t_s - naprężenia styczne skręcające w [Pa],
M - moment skręcający przekrój w [Nm],
W_o - wskaźnik wytrzymałości przekroju na skręcanie [m³],

k_s - naprężenia dopuszczalne na skręcanie w [Pa]

Warunek wytrzymałościowy na jednoczesne zginanie i skręcanie wału. 

gdzie:

k_go - wartość odczytana z tablic,
M_z - moment zastępczy w N · m,
W_x - wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie dla przekroju kołowego:
  
  pełnego   W_x ≈ 0,1 · d³
  
  drążonego   W_x ≈ 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

k_r,(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

 

  Rys. Wykres rozciągania

 

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?

Rzutem siły (wektora) na dowolną oś l nazywamy wektor (na rysunku odcinek A₁B₁) łączący rzut początku i rzut końca danego wektora na tę oś.

17. Jak wyraża się siła tarcia w ruchu potoczystym/posuwistym?

Potoczyste

 

 gdzie μ_r nosi nazwę współczynnika tarcia potoczystego

Posuwiste
 

 gdzie μ_s nosi nazwę współczynnika tarcia statycznego. Wartość współczynnika μ_s 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

21. 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:

gdzie:

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 * Δt_s * F_c

gdzie:

Q- strumień ciepła

F_c- 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:

1. wyznaczyć niewiadome siły i momenty ( reakcje i moment utwierdzenia)

2. wyznaczyć największy moment gnący belki Mg max

3. wyznaczyć wielkość sił tnących ( poprzecznych) T [N]

34. Podaj znane Ci rodzaje podpór i określ ile reakcji ma każda z nich

1. umocowanie stałe, tj. osadzenie, najczęściej stosowane do belek- posiada trzy niewiadome: dwie reakcje składowe w punkcie podparcia R oraz moment utwierdzenia Mu

2. przegubowe nie przesuwane (stałe), np. walec ujęty w łożysko- odpowiednia reakcja stanowi dwie niewiadome wielkości: kierunek lub jej składowe R

3. przegubowo- przesuwane ( ruchome)- jako reakcji odpowiada tylko jednej niewiadomej

35. Podaj znane Ci rodzaje naprężeń:

1. rozciąganie

2. ściskanie

3. zginanie

4. 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:

---