Mehanicke i toplotne operacije.pdf - Tehnološko-metalurški fakultet
Mehanicke i toplotne operacije.pdf - Tehnološko-metalurški fakultet
Mehanicke i toplotne operacije.pdf - Tehnološko-metalurški fakultet
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Predmet obavezan za studijske programe Hemijska tehnologija i Biotehnologija<br />
Katedra za hemijsko inženjerstvo<br />
Predmet: Mehaničke i <strong>toplotne</strong> <strong>operacije</strong><br />
Fond časova: 3+3<br />
Semestar VI<br />
Literatura<br />
1. Materijal sa predavanja, skripta<br />
2. Đorđević, B., Valent,V., Šerbanović, S., Termodinamika sa termotehnikom,<br />
Tehnološko-metalurški <strong>fakultet</strong>, Beograd, 2005.<br />
3. Tasić, A., Šerbanović, S., Đorđević, E., Toplotne <strong>operacije</strong> i oprema, Tehnološkometalurški<br />
<strong>fakultet</strong>, Beograd, 2005.<br />
4. Vulićević, D., Tehnološke <strong>operacije</strong> – Dijagrami, nomogrami i tabele, Tehnološkometalurški<br />
<strong>fakultet</strong>, Beograd 1997.<br />
Referentna literatura<br />
1. McCabe,W.K., Smith,J.C., Harriot,P., Unit Operations of Chemical Engineering,<br />
McGraw-Hill, New York, 2005.<br />
2. Sinnott,R.K., Coulson&Richardson′s Chemical Engineering, Volume 6, Pergamon<br />
Press, Oxford, 1993.<br />
Kratak opis kursa<br />
Upoznavanje sa osnovama strujanja idealnih i realnih fluida. Upoznavanje sa osnovama<br />
fenomena prenosa količine kretanja i toplote i mehaničkih i toplotnih operacija.<br />
Upoznavanje sa osnovnim uredjajima za izvodjenje mehaničkih operacija. Upoznavanje<br />
sa karakteristikama i primenom toplotnih aparata. Razmataće se primena osnovnih<br />
metoda termohidrauličkih proračuna najčešće korišćenih rekuperatora toplote u<br />
industriji.<br />
Sadržaj kursa<br />
• Uvod. Opšti pojmovi. Osobine fluida. Statika fluida. Navije-Stoksova jednačina.<br />
Granični sloj. Univerezalni profil brzina. Granični sloj. Jednačina kontinuiteta i<br />
Bernulijeva jednačina.<br />
• Strujanje realnih fluida. Energetski bilans stacionarnog strujanja. Proračun<br />
gubitaka usled podužnog trenja i mesnih otpora. Faktor podužnog trenja. Laminarno<br />
i turbulentno strujanje. Merenje lokalne i srednje brzine. Uredjaji za transport<br />
fluida. Crpke. Kompresori. Karakteristike, odabir i proračun. Karakteristike strujnih<br />
mreža.<br />
• Nenjutnovski fluidi. Bingamov fluid. Dilatantni i pseudoplastični fluidi.<br />
Tiksotropni i reopektni fluidi. Viskoelastični fluidi.<br />
• Opstrujavanje. Relativno kretanje fluida i čestice. Sferičnost i ekvivalentni prečnik.<br />
Slobodno i stešnjeno taloženje. Taloženje u gravitacionom i centrifugalnom polju.<br />
• Osnovne hidromehaičke <strong>operacije</strong>. Taloženje, klasifikacija i separacija. Uredjaji<br />
za taloženje, klasifikaciju i separaciju čestica.<br />
• Strujanje fluida kroz poroznu sredinu. Laminarno i turbulentno strujanje.<br />
Ergunova jednačina.<br />
• Filtracija. Diskontinualni i kontinualni uredjaji. Proračun.
Predmet obavezan za studijske programe Hemijska tehnologija i Biotehnologija<br />
• Fluidizacija i pneumatski transport. Teorijski principi i primena. Vrste<br />
fluidizacije. Modifikovani fluidizovani slojevi.<br />
• Dimenziona analiza i teorija sličnosti.<br />
• Mešanje. Teorijski principi i tipovi mešalica. Primena dimenzione analize. Proračun<br />
snage mešalice.<br />
• Toplotni aparati. Klasifikacija, izbor i primena.<br />
• Rekuperatori. Energetski bilans. Raspodela temperatura. Metode proračuna: a)<br />
Srednja logaritamska razlika temperature, b) Broj prenosnih jedinica.<br />
• Razmenjivači toplote sa cevnim snopom i omotačem. Osnovne karakteristike i<br />
primena. Osnovni delovi. Termički otpori. Termohidraulički proračuni. Metoda<br />
Kern-Holland.<br />
• Pločasti razmenjivači toplote. Osnovne karakteristike i primena. Osnovni delovi.<br />
Termohidraulički proračuni.<br />
• Isparivači. Osnovni tipovi i primena. Kontinualno isparavanje: Jednostepeno i<br />
višestepeno. Diskontinualno isparavanje.<br />
Cilj kursa<br />
Cilj predmeta je ovladavanje osnovnim znanjima iz fenomenima prenosa, načinom<br />
rezonovanja, logike i terminologije u ovoj oblasti, upoznavanje sa izvorima informacija.<br />
Upoznavanje sa različitim mehaničkim operacijama i detaljnije proučavanje osnovnih.<br />
Upoznavanje sa uredjajima. Način proračuna proračuna osnovnih mehaničkih operacija.<br />
Upoznavanje sa osnovnim geometrijskim karakteristikama, termohidrauličkim<br />
proračunima i radom toplotnih aparata.<br />
Rezultat kursa:<br />
Osposobljavanje studenata da kritički i analitički razmišlja u svetlu fenomena prenosa<br />
količine kretanja i toplote i osnovnih inženjerskih principa, te da donosi odluke i odabira<br />
adekvatne <strong>operacije</strong> i uredjaje. Razvijanje sposobnosti samostalnog proračuna osnovnih<br />
uredjaja i operacija.<br />
Studenti su osposobljeni za termohidrauličko proračunavanje najčešće korišćenih<br />
rekuperatora u industriji.<br />
Način provere znanja<br />
1. Tri testa (TEST)<br />
2. Dva kolokvijuma (KOL)<br />
3. Završni ispit (ZI)<br />
Preduslov izlaska na ispit<br />
Termodinamika sa termotehnikom<br />
Način formiranja završne ocene<br />
Rad studenta se ocenjuje na osnovu pokazanog uspeha na 3 testa, 2 kolokvijuma i<br />
završnog ispita. Ocene za aktivnosti se kreću između 5 i 10 i u izračunavanje ulaze<br />
samo prelazne ocene iznad 5. Studenti mogu da polažu završni ispit i ako nisu položili<br />
testove.
Predmet obavezan za studijske programe Hemijska tehnologija i Biotehnologija<br />
Konačna ocena će biti formirana prema dormuli<br />
OCENA= KOL1x0,25 + KOL2x0,25 + [(TEST1 +TEST2 + TEST3)/3]x0,2 + ZIx0,3<br />
Semestralni termin plan<br />
Ned.<br />
u semestru<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
Aktivnost nastavnika Aktivnost asistenta Aktivnost studenta<br />
Uvod. Opšti pojmovi. Osobine<br />
fluida. Statika fluida. Navije-<br />
Stoksova jednačina. Granični sloj.<br />
Univerezalni profil brzina. Granični<br />
sloj. Jednačina kontinuiteta i<br />
Bernulijeva jednačina.<br />
Strujanje realnih fluida. Energetski<br />
bilans stacionarnog strujanja.<br />
Proračun gubitaka usled podužnog<br />
trenja i mesnih otpora. Linarno i<br />
turbulentno strujanje. Uredjaji za<br />
transport fluida.<br />
Nenjutnovski fluidi. Bingamov<br />
fluid. Dilatantni i pseudoplastični<br />
fluidi. Tiksotropni i reopektni<br />
fluidi. Viskoelastični fluidi.<br />
Opstrujavanje. Relativno kretanje<br />
fluida i čestice. Sferičnost i<br />
ekvivalentni prečnik. Slobodno i<br />
stešnjeno taloženje. Taloženje u<br />
gravitacionom i centrifugalnom<br />
polju. TEST 1<br />
Osnovne hidromehaničke opreacije.<br />
Zgušnjavanje, klasifikacija i<br />
separacija. Uredjaji.<br />
Strujanje fluida kroz poroznu<br />
sredinu. Laminarno i turbulentno<br />
strujanje. Ergunova jednačina.<br />
Filtracija. Diskontinualni i<br />
kontinualni uredjaji. Proračun.<br />
Fluidizacija i pneumatski transport.<br />
Teorijski principi i primena. Vrste<br />
fluidizacije i modifikacije.<br />
Dimenziona analiza i teorija<br />
sličnosti. TEST 2<br />
Mešanje. Teorijski principi i tipovi<br />
mešalica. Primena dimenzione<br />
analize. Proračun snage mešalice.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Laboratorijska vežba<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Analiza testa i računski<br />
primeri.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Laboratorijska vežba<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Kolokvijum 1<br />
Laboratorijska vežba<br />
Vežba DZ<br />
Vežba DZ<br />
Vežba DZ<br />
Vežba DZ<br />
Laboratorijska vežba<br />
Vežba DZ i priprema<br />
za kolokvijum 1<br />
11<br />
Toplotni aparati. Klasifikacija,<br />
izbor i primena. Rekuperatori.<br />
Energetski bilans. Raspodela<br />
temperatura. Metode proračuna.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.
Predmet obavezan za studijske programe Hemijska tehnologija i Biotehnologija<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
Metode proračuna. Razmenjivači<br />
toplote sa cevnim snopom i<br />
omotačem: Osnovne karakteristike i<br />
primena. Osnovni delovi. Termički<br />
otpori.<br />
Termohidraulički proračuni.<br />
Metoda Kern-Holland.<br />
Pločasti razmenjivači toplote.<br />
Osnovne karakteristike i primena.<br />
Osnovni delovi. Termohidraulički<br />
proračuni. TEST 3<br />
Isparivači. Osnovni tipovi i<br />
primena. Kontinualno i<br />
diskontinualno isparavanje.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Računski primeri i<br />
zadavanje DZ za vežbu.<br />
Laboratorijska vežba<br />
Kolokvijum 2<br />
Vežba DZ<br />
Vežba DZ<br />
Laboratorijska vežba
Change language