Předmět Teorie technologických procesů (TCPM / TWM4Q)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu TCPM / TWM4Q - Teorie technologických procesů, Fakulta technologická ve Zlíně, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně (UTB).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

- Základní pojmy. Teorie technologických procesů. Podobnost systémů a dějů. Sdílení tepla vedením, prouděním, stanovení součinitele přestupu tepla, bezrozměrná kritéria,- Prostup tepla. Součinitel prostupu tepla, prostup tepla přes složenou desku, složenou válcovou a kulovou stěnu, tepelný odpor, tepelné izolace.- Výměníky tepla. Druhy výměníků, součinitel prostupu tepla výměníku, entalpická bilance výměníku, výkon výměníku, střední logaritmický rozdíl teplot, souproudý a protiproudý výměník.- Sdílení tepla sáláním. Intenzita vyzařování, odrazivost, pohltivost, propustnost, vztah pohltivosti a emisivity, absolutně černé, absolutně bílé, šedé těleso, úhrnná emisivita, Stefan-Boltzmannův zákon, Boltzmannova konstanta. Způsoby řešení úloh nestacionárního sdílení tepla vedením v tuhých látkách. Fourier-Kirchhoffova rovnice vedení tepla. Význam. Odvození nestacionárního teplotního pole pro "nekonečnou desku" - Fourierovou separací proměnných pro okrajovou podmínku 3. druhu.- Okrajové podmínky pro Fourier-Kirchhoffovu rovnici vedení tepla v tuhých látkách. Součinitel teplotní vodivosti. Konkrétní zápisy jednotlivých druhů okrajových podmínek, význam.- Ohřev a chlazení míchaných zásobníků prostupem tepla z proudící tekutiny vně zásobníku. Způsob výpočtu teploty v zásobníku v závislosti na čase z tepelné bilance.- Difúze. 1. Fickův zákon. Definice koncentrací, rychlostí a hustot toku hmoty. Místní rychlost zprůměrněná podle množství látky, rychlost složky vzhledem k nehybným souřadnicím a vzhledem k místní rychlosti. 2. Fickův zákon, difúzní rovnice. Difuzivita - příklad způsobu stanovení. Konvektivní difúze - analogie s přestupem tepla.- Separační metody založené na difúzi - absorpce, adsorpce, extrakce, destilace, rektifikace.- Princip filtrace, technický význam procesu. Způsoby vytváření přetlaku a materiály filtračních přepážek. Suspenze, filtrační koláč, filtrát. Hmotnostní bilance filtrace. Rychlost filtrace a rovnice filtrace. Příklad aplikace automatického řízení.- Použití rovnice filtrace pro případ konstantní rychlosti filtrace a konstantního tlaku. Promývání filtračního koláče. Stanovení filtračních konstant. Specifický odpor filtračního koláče.- Usazování. Technický význam, různé disperzní systémy. Síly působící na jednotlivou sedimentující částici, rovnováha sil, Archimédovo a Ljaščenkovo kritérium, výpočet rychlosti sedimentace nebo průměru izolované kulové částice.- Princip funkce různých usazováků. Gravitační usazovák průtočný a neprůtočný. Vliv koncentrace částic na rychlost sedimentace. Výpočet podílu usazených částic pomocí sítové analýzy suchého kalu.- Sušení. Vlastnosti vlhkého vzduchu, relativní vlhkost vzduchu. Stanovení vlhkosti sušeného materiálu. Vazba vlhkosti ve hmotě. Rovnovážná vlhkost, sorpční a desorpční křivka. Sušicí křivka a křivka rychlosti sušení. Oblast konstantní rychlosti sušení, oblast klesající rychlosti sušení. Kritický bod. Význam pro sušicí proces. Materiálová a energetická bilance ideálních sušáren.- Fermentační procesy, kinetické modely, příklad aplikace.

Získané způsobilosti

Student má znalosti týkající se sdílení tepla, hmoty a energie, je schopen provádět jednoduché bilanční výpočty. Orientuje se v potřebné literatuře a dokáže najít potřebná termodynamická data a realizovat tak úspěšně potřebné výpočty sloužících k návrhu rozměrů technologických zařízení či kontrolním výpočtům za účelem optimalizace a automatického řízení technologických procesů.

Literatura

Míka, V. a kol. Chemické inženýrství. Praha : VŠCHT, 1990. Janáčová, D., Charvátová,H., Kolomazník, K., Blaha, A. Procesní inženýrství : transportní, fyzikální a termodynamická data. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2011. ISBN 978-80-7318-997-6.KOLOMAZNÍK, K. Teorie technologických procesů I, VUT Brno, FT Zlín, 1975. Kolomazník, K. Teorie technologických procesů III. Brno : VUT, 1978. Himmelblau, D.,M., Riggs J.,B. Basic Principples and Calculation in Chemical Engineering. N.J., 2004. Stanley, I.,S. Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics. 2006.

Požadavky

Způsob zakončení předmětu - zkouškaDocházka: 80% účast na cvičení.Zápočet: úspěšné absolvování zápočtové písemky.Zkouška: prokázání znalosti probíraných tématických okruhů.

Garant

prof. Ing. Karel Kolomazník, DrSc.