- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy budowy urządzeń dla procesów cieplnych
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. / Mieczysław Poniewski / profesor zwyczajny
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe z możliwością wyboru
- Kod przedmiotu:
- IMA02
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2009/2010
- Liczba punktów ECTS:
- 6
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład45h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie się z procesami transportu ciepła i masy oraz metodami pomiarowymi stosowanymi w tej dziedzinie. Celem nauczania przedmiotu jest zdobycie umiejętności stosowania wiedzy z zakresu transportu ciepła i masy do projektowania urządzeń technicznych.
- Treści kształcenia:
- W - Mechanizmy transportu masy. Sposoby wyrażania stężeń. Równowaga między fazą ciekłą i gazową (prawa Henry’ego i Raoulta). Równania dyfuzji (I prawo Ficka). Równania Maxwella. Podstawowe przypadki dyfuzji. II prawo Ficka. Moduł napędowy dyfuzji. Dyfuzja w fazie ciekłej. Współczynniki dyfuzji i liczby podobieństwa. Wnikanie masy i przenikanie masy. Podstawowe pojęcia i definicje. Różne ujęcia ruchu masy przez wnikanie. Różne przypadki wnikania masy. Przenikanie masy od fazy do fazy. Koncepcja dwóch warstw granicznych. Moduł napędowy. Zamiennik. Liczby kryterialne i różne przypadki przenikania masy. Obliczanie wymienników masy. Linia operacyjna. Średni moduł napędowy procesu. Cyrkulacja cieczy zraszającej. Absorpcja i desorpcja. Metoda H.T.U. Metoda McCabe’a i Thiela wyznaczania liczby półek kolumny. Sprawność półki i kolumny. Zagadnienia hydrodynamiczne przepływu gazu i cieczy przez wypełnienie. Zachłystywanie się skruberów.
Ć - Współczynniki dyfuzji masy w stanie ustalonym. Strumień dyfuzji. Wnikanie masy w przepływach wymuszonych i niewymuszonych, podczas barbotażu i przy spadaniu kropel. Bilans masowy procesu absorpcji, linia operacyjna. Wysokość wypełnienia kolumny absorpcyjnej (metoda HTU). Obliczenia procesu ekstrakcji i krystalizacji. Bilans materiałowy i cieplny suszarki.
L - Badanie wnikania ciepła przy mieszaniu. Badanie rurowego wymiennika ciepła. Badanie nieustalonego przewodzenia ciepła w pręcie. Analog hydrauliczny nieustalonego przewodzenia ciepła. Pomiar współczynnika przewodzenia ciepła. Nawilżanie powietrza w skruberze.
- Metody oceny:
- Warunkiem zaliczenia przedmiotu w semestrze VII jest uzyskanie pozytywnych ocen: z egzaminu, obejmującego treść wykładu i ćwiczeń oraz z laboratorium. Ocena końcowa jest średnią ważoną, przy czym wagi wynoszą: egzamin 0,7, ćwiczenia laboratoryjne 0,3. Egzamin przeprowadzany jest w formie pisemnej.
- Egzamin:
- Literatura:
- 1. Bandrowski J., Gierczycka A., Thullie J.: Przykłady i zadania z dyfuzyjnego transportu masy, Wyd. Politechniki
Śląskiej, Gliwice, 2007
2. Hapanowicz J., Operacje cieplno – dyfuzyjne w inżynierii procesowej. Laboratorium, Wyd. Politechniki
Opolskiej, Opole, 2000
3. Lewicki P. (red.), Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego, WNT, 2005
4. Malczewski J., Piekarski M.: Modele procesów transportu masy, pędu i energii, PWN, Warszawa, 1992.
5. Poderewski M.: Procesy adsorpcyjne w inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1999
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się