1. Przedstaw metody wyznaczania współczynnika ściśliwości s.

I -

II -

Znaleźć s znając stałe C₁, K₁, C₂, K₂:

c, k - stałe wartości

(rysunek)

2. Opisz przemywanie osadu.

Opór, jaki stawia cieczy myjącej osad i przegroda filtracyjna jest taki sam jak dla filtratu w ostatnim momencie filtracji:

Ponieważ filtrat i ciecz przemywająca mogą mieć różną lepkość to szybkość przemywania przyjmuje postać:

Jeżeli μ_f=μ_p to:

Równania te są słuszne w przypadku, gdy Δp filtracji i przemywania są takie same, w przeciwnym przypadku musimy policzyć K i C dla wartości Δp przemywania:

3. Wyprowadź zależność opisującą strumień ciepła przewodzonego przez ściankę płaską jednowarst i opisz rozkład temperatury w ściance płaskiej jednowarstwowej.

Rozkład temperatury przy przewodzeniu ciepła przez ściankę płaską jest liniowy i można zapisać go równaniem:

(rysunek)

4. Wyprowadź zależność opisującą strumień ciepła przez ściankę cylindryczną.

A=2πrl

Dla ścianek cylindrycznych wielowarstwowych:

(rysunek)

5. Omów konwekcję naturalną w przestrzeni nieorganicznej.

Nu=f(Gr,Pr)

L - charakterystyczny wymiar liniowy wysokość dla elementu pionowego

a, b - wymiar pionowy, poziomy - elementy współmierne, μ - lepkość dynamiczna płynu w temp średniej, ρ - gęstość płynu w temp średniej β_T - współczynnik rozszerzalności cieplnej (objętościowej), ΔT - różnica temperatur między płynem a ścianką

dla płyty pionowej(ruch ciepła odbywa się całkowicie przez przewodzenie):

ruch uwarstwiony:

strefa przejściowa:

ruch burzliwy:

dla płyty poziomej(ułatwiona konwekcja):

ruch uwarstwiony:

ruch burzliwy:

6. Wyprowadź zależność opisującą gęstość strumienia cieplnego przy przenikaniu ciepła przez ściankę płaską i wielowarstwową

przez ściankę płaską:

(rysunek)

strumień ciepła wnikający do ściany i od ściany do płynu

strumień ciepła przewodzonego przez ścianę:

ustalony ruch ciepła:

zatem:

dla ścianki wielowarstwowej:

(rysunek)

[W]

7. Przedstaw bilans materiałowy i cieplny półki teoretycznej

Bilans materiałowy:

Bilans cieplny:

-odpowiednie entalpie jednego kmola wrzącej cieczy na półkach (n-1) i n.

-entalpie jednego kmola suchej pary nasyconej, płynącej z półki (n+1) i n.

stałe dla składnika łatwiej lotnego na półce n:

stąd :

8. Przedstaw równanie, omów przebieg podaj metody wykreślania linii operacyjnej dla górnej części kolumny rektyfikacyjnej.

bilans materiałowy:

G=L+D

dla składnika bardziej lotnego:

x_n,y_n+1-zmienne bieżące

górna linia operacyjna:

matematyczne wykreślenie górnej linii operacyjnej

1)

2) a)

b)

gdy rektyfikat nie był odbierany to G=L, a linia operacyjna pokrywa się z przekątną kwadratu.

9. Przedstaw równanie omów przebieg i podaj metody wykreślania linii operacyjnej dla dolnej części kolumny rektyfikacyjnej.

bilans materiałowy:

bilans składnika bardziej lotnego :

y_m+1,x_m-zmienne bieżące

dolna linia operacyjna:

wyznaczanie dolnej linii operacyjnej:

y=x

wynika z tego, że x=x_w oraz y=x_w. Przy tym kąt α' zawiera się w granicach 45^o< α'<90^o, a tgα'=L'/L'-W
1

gdy ciecz wyczerpana nie jest odprowadzona na zewnatrz W=0 to tgα'=1, a przebieg linii operacyjnej pokrywałby się z przekątną w kwadracie jednostkowym.

10. Przedstaw równanie linii e, omów jej przebieg dla różnych wartości liczby e i podaj metody jej wyznaczania.

Dla surówki o temperaturze niższej niż temp wrzenia cieczy:

>1

entalpia 1 kmola surówki

entalpia 1 kmola pary suchej, nasyconej w temperaturze wrzenia surówki

Gdy surówka wpływa do kolumny rektyfikacyjnej w temperaturze wrzenia:

=1

Jeżeli surówka wpływa w postaci mieszaniny cieczy wrzącej i pary nasyconej

=nr/r=n<1

Gdy surówka wpływa na półkę zasilaną w postaci suchej pary nasyconej

=0

Gdy surówka wpływa do kolumny rektyfikacyjnej temperaturze postaci pary grzejnej przegrzanej

<0