1. Opisz z jakich składników składa się uogólniony proces tech.

Środowisko (od)

Surowce (do) Proces tech. (od) Produkty

Energia (do)

Informacja (do)

(Taki zasób wiedzy o procesie, który umożliwia właściwy dobór

maszyn, urządzeń oraz świadome

wpływanie na jego przebieg)

2. Wymień stosowane metody pracy

- skomplikowany układ rzeczywisty zastępowany jest znacznie uproszczonym układem modelowym. Zyskane wyniki doświadczalne w układzie modelowym są opracowywane teoretycznie oraz właściwe interpretowane

- interesujące nas zjawisko opracowujemy początkowo wyłącznie teoretycznie, a wynikające z niego opracowania, wnioski sprawdzane są metodą doświadczalną.

- badanie skomplikowanego zjawiska przebiegającego w aparaturze przemysłowej

3. Wymień 4 zasady uwzględniane w teorii i technice operacji jed.

1. Bilans materiałowy: w rozważanym układzie zamkniętym suma mas poszczególnych składników jest wielkością stałą

2. Bilans energetyczny: suma wszystkich rodzajów energii w rozważanym układzie zamkniętym jest stała

3. Równowaga osiągana przez układ charakteryzującym się stałością własności całego układu w dowolnym długim czasie

4. Kinetyka przebiegu danej operacji w układzie określa szybkość szybkość jaką układ zdąża do stanu równowagi. Szybkość przebiegu zależy od wartości siły napędowej oraz od wielkości występującego w toku operacji oporu.

4. Wyjaśnij istotę koncepcji przenoszenia pędu, ciepła i masy

Istota procesu przenoszenia określa siłę napędową, a fizyczną naturę procesu wyjaśnia przyczyny składające się na opór środowiska. Procesy wymiany ogólnie nazywamy procesami przenoszenia.

5. Scharakteryzuj siły masowe

Są to siły wywierane na każdy element masy płynu zawartej wewnątrz objętości V przez zewnętrzne pole sił. Zaliczamy do nich: sił ciążenia, bezwładności i odśrodkowe. Miarą ich jest jednostkowa siła masowa F , czyli siła przypadająca na jednostkę masy płynu. Ma wymiar przyspieszenia gdyż :
. Jednostkową siłą masową jest przyspieszenie ziemskie g.

6.Scharakteryzuj jednostkową siłę powierzchniową w kierunku normalnym.

Składowa jednostkowej siły powierzchniowej w kierunku normalnym to naprężenie normalne. Dla płynu w stanie spoczynku naprężenie normalne to ciśnienie. Dla płynów poruszających się ciśnienie to średnia arytmetyczna z naprężeń normalnych działających działających danym punkcie w przestrzenie na 3 wzajemnie prostopadłe powierzchnie

p=F/A p-ciśnienie [Pa, 1 bar=10⁵ Pa] F - parcie [N] A - powierzchnia [m²]

7. Scharakteryzuj jednostkową siłę powierzchniową w kierunku stycznym.

Składowa jednostkowej siły powierzchniowej w kierunku stycznym to natężenie styczne. Stosunek siły stycznej do powierzchni na której ona działa określa naprężenie styczne

τ= T/A T - siła styczna [N] A - powierzchnia [m²]

8.omów prawo tarcia Newtona

τ=μ du/dy

prawo obowiązujące dla laminarnego (regularnego) przepływu, mówiące, że siła tarcia wewnętrznego (lepkość) w płynie jest proporcjonalna do pola powierzchni tarcia i szybkości zmian prędkości płynu w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu płynu.

9.podaj def. współczynnika dynamicznego, kinetycznego lepkości.

współczynnik kinetyczny - to stosunek lepkości dynamicznej płynu η do jego gęstości ρ

ν= η/ ρ [m²/s=10⁴ St]

współczynnik dynamiczny - nazywamy najczęściej lepkością płynu.

η=-(dx/du)τ =- τ/(du/dx) τ-naprężenie styczne, du/dx - gradient prędkości pomiędzy 2.warstwami

jednostki: [Ns/m²]=[kg/ms], 1P(puaz)=100cP(citropuaz)=0,1Ns/m².

10.Scharakteryzuj płyny newtonowskie i nienewtonowski.

płyny, które spełniają prawo tarcia Newtona noszą nazwę płynów newtonowskich, zależność τ= f(du/dy) - nazywana jest krzywą płynięcia

jeżeli linia płynięcia badanego płynu o ustalonych warunków temperatury i ciśnienia nie jest linią prostą przechodzącą przez początek układu współrzędnych to taki płyn nazywamy nienewtonowski.

11.Omów opory sumaryczne przepływu płynów rzeczywistych

opory liniowe: h₁=Δp/ρg=λ L_i/d u²/2g= ξ_r u²/2g ξ=λ L/d

opory miejscowe: h_2-n=Δp₂+Δp₃+Δp₄+…+Δp_n/ρg=u²/2g (ξ₂+ξ₃+ξ₄+…+ξ_n)

opory sumaryczne: h_str=h_l+h_m

12.opisz sumaryczny spadek ciś.

gdy u₁=0

13.omów wypływ cieczy rzeczywistej ze zbiornika przez otwór o malych wymiarach.

ciecz doskonała :

ciecz rzeczywista :

współczynnik wypływu:
α - współczynnik straty prędkości, κ - współczynnik kontrakcji (dławienia) strugi cieczy

(rysunek na odwrocie)

14.opisz przepływ płynu w zwężce pomiarowej i przedstaw rozkład ciśnienia….

Różnica ciśnienia p₀-p₃ w przekrojach 0 i 3:

z₁=z₂

(rysunek na odwrocie)

15.na czym polega zasada pomiaru prędkości w rotometrze.

Ma postać pionowej szklanej rury, rozszerzającej się ku górze. W rurze umieszczony jest pływak. Płyn wprowadza się od dołu rury. Ruch płynu powoduje unoszenie pływaka do położenia, w którym zrównoważą się działające nań siły: 1)siła ciężkości pływaka (działająca pionowo do dołu), 2)siła tarcia przepływającego płynu o powierzchnię boczną pływaka (działająca do góry), 3)siła wyporu, wywołana różnicą ciśnień pod i nad pływakiem (działająca do góry).Na ścianie rury naniesiona jest skala, opisana w jednostkach natężenia przepływu. Druga i trzecia z wymienionych sił zależą od szybkości przepływającego płynu, dodatkowo druga zależy od rodzaju (lepkości) płynu. Szybkość z kolei zależy od przekroju szczeliny między wewnętrzną ścianą rury a pływakiem. Przekrój tej szczeliny w miarę rozszerzania się rury ku górze wzrasta i pływak przy coraz większych przepływach zajmuje coraz wyższe położenie. Wartość mierzonego natężenia przepływu wskazuje górna krawędź pływaka. Ciężar pływaka wyrazimy jako: F_p=V_p(Q_p-Q_L)g. Parcie płynącej cieczy lub gazu na pływak można wyrazić : R=S u²/2 Q_L. Gdy F_p= R, S u²/2 Q_L= V_p(Q_p-Q_L)g a stad :
.

16.dlaczego fotometry są drogie i jak można obniżyć koszty. co to jest czułość fotometru.

Czułość rotometru =przyrost umieszczonego pływaka/przyrost objętościowego natężenia przepływu.

Rotometry są drogie, ponieważ trudno je wykonać oraz są bardzo proste w obsłudze. Zmieniając gęstość pływaka można zmienić zakres wskazań rotometru czyli zwiększyć zakres jego wskazań. ma dużą czułość przez co znalazł on zastosowanie w technice.

17.Scharakteryzuj przepływ dwufazowy

Przepływ dwóch faz: jednej fazy ciągłej i jednej fazy rozproszonej. Charakteryzują się one tym, że granica rozdziału faz formuje się izomerią w czasie ruchu. Można wydobyć 3 zasadnicze formy przepływów dwufazowych: gaz-ciecz lub para- ciecz, gaz-faza stała, ciecz-faza stała.

18.Przedstaw zasadę działania cyklonu.

(odpylacz cyklonowy) - urządzenie wykorzystywane do oczyszczania gazów z cząstek stałych (pyłu). Cyklony stosowane są do odpylania gazów w ciepłowniach, elektrociepłowniach, hutach, itp. Urządzenie to pozwala na skuteczne usunięcie pyłu o wymiarach przekraczających 60 μm. Skuteczność odpylania - cyklonu - jest tym większa im większa jest prędkość wlotowa, a także im mniejszy promień.

Gaz wraz z zawieszonymi w nim cząstkami pyłu doprowadzany jest przez przewód stycznie do cylindrycznej części cyklonu. Wewnątrz cyklonu gaz podlega ruchowi obrotowemu. Pyłki zawieszone w gazie mające masę nieporównywalnie większą niż masę cząstek gazu, podlegają działaniu siły odśrodkowej i zostają odrzucone ku ścianie cyklonu. Po dotknięciu ścianki i wielokrotnym odbiciu się o nią cząstki pyłu tracą energie kinetyczną i pod działaniem siły ciężkości opadają w dół do stożkowej części cyklonu.

19.Dlaczego ze wzoru na prędkość opadania swobodnego cząstek w płynach nie można pośrednio wyznaczyć tej prędkości gdy nie znamy wartości współczynnika oporu ośrodka.

20.Scharakteryzuj wpływ oporu ośrodka płynnego na opadające cząsteczki ciał stałych.

Zakres: Ruch laminarny (10^-4<Re<0,4),współ.opru:λ=24/Re, opór ośrodka: R=λAu_o²/2p_F= 24/Re(πd²/4) (u₀²/2)p_F= 3πdμ_Fu_o. Rów. Stokesa: R~μ_F,d,u_o.

Przejściowy(0,4<Re<10³): λ=18,5/Re^0,6, rów. Allena: R~2,3 μ_F^0,6, ρ_F^0,4, d^1,4,u₀

Burzliwy(10³<Re<2*10⁵: λ=0,44, R=0,44Au_o²p_F, rów. Newtona: R~d²,u₀²/2,ρ_F.

---