Модуль №6 &quot

Экзаменационные вопросы
Модуль №1 Гидростатика, гидродинамика
1. Предмет и задачи курса.
2. История возникновения и развития науки "Процессы и аппараты"
3. Классификация основных процессов.
4. Общие принципы анализа и расчета аппаратов.
5. Принцип моделирования.
6. Основы теории подобия.
7. Жидкость, основные понятия и определения. Идеальная жидкость и ее
свойства.
8. Основные физические свойства жидкости.
9. Вязкость.
10. Силы действующие в жидкости.
11. Гидростатическое давление и его свойства.
12. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости Эйлера.
13. Уравнение поверхности равного давления.
14. Уравнение поверхности жидкости в сосуде, движущемся с ускорением.
15. Уравнение поверхности жидкости во вращающемся сосуде.
16. Основные уравнения гидростатики.
17. Эпюры гидростатического давления.
18. Геометрический смысл основного уравнения гидростатики.
19. Энергетический смысл основного уравнения гидростатики,
20. Способы измерения давления, единицы измерения давления и их
соотношения.
21. Устройство приборов для измерения давления.
22. Определения силы полного давления жидкости на плоские фигуры.
23. Определения точки приложения силы полного давления жидкости на
плоские фигуры.
24. Гидростатический парадокс.
25. Закон Архимеда.
26. Основы теории плавания тел.
27. Остойчивость тел, плавающих на свободной поверхности жидкости.
28. Остойчивость тел полностью погруженных в жидкость.
29. Практическое применения законов гидростатики. Сообщающиеся сосуды.
30. Устройство и принцип действия гидропресса.
31. Измерения уровня жидкости в подземном резервуаре.
32. Задачи гидродинамики. Виды движения жидкости.
33. Траектория движения. Линия тока.
34. Трубка тока. Элементарная струйка и ее свойства.
35. Элементарный расход жидкости. Уравнение неразрывности для
элементарной струйки.
36. Поток жидкости, живое сечение, смоченный периметр, гидравлический
радиус и эквивалентный диаметр.
37. Расход потока, средняя скорость, уравнение расхода.
38. Виды движения потока жидкости.
39. Уравнение неразрывности для потока жидкости (в гидравлической
форме).
40. Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости Эйлера.
41. Дифференциальное уравнение неразрывности потока.
42. Дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости Навье-Стокса.
43. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
44. Геометрический смысл уравнения Бернулли.
45. Энергетический смысл уравнения Бернулли.
46. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.
47. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
48. Практическое применение уравнения Бернулли. Струйные насосы.
49. Измерение скорости с помощью трубки Пито-Прандтля.
50.Измерения расхода потока с помощью сужающих устройств.
Модуль №2. Основы гидравлики
1. Определение и классификация гидравлических сопротивлений и потерь
напора.
2. Режимы движения жидкости. Опыт Рейнольдса.
3. Распределение скоростей по живому сечению трубопровода при
ламинарном режиме.
4. Распределение напряжения силы трения по живому сечению при
ламинарном режиме.
5. Определение расхода и средней скорости при ламинарном режиме.
6. Определение потерь напора на гидравлические сопротивления при
ламинарном режиме.
7. Механизм и структура турбулентного потока.
8. Пограничный слой в турбулентном потоке.
9. Напряжение силы трения и распределение скоростей в турбулентном
потоке.
10. Гидродинамическое подобие.
11. Потери напора на гидравлические сопротивления при турбулентном
режиме.
12. Гидравлически гладкие и шероховатые трубы.
13. Зоны гидравлического сопротивления. График Никурадзе.
14. Потери напора в местных сопротивлениях.
15. Течение неньютоновских жидкостей.
16. Истечение жидкостей через малые не затопленные отверстия в тонкой
стенке при постоянном напоре.
17. Истечение жидкости через затопленные отверстия в тонкой стенке.
18. Истечение через насадки при постоянном напоре.
19. Истечение жидкости через отверстия и насадки при переменном напоре.
20. Определение и классификация гидравлических машин.
21. Производительность и напор насоса.
22. Мощность и к.п.д. насоса.
23. Схема насосной установки. Напор насоса.
24. Высота всасывания.
25. Устройство и принцип действия центробежного насоса.
26. Основное уравнение центробежных машин Эйлера.
27. Влияние формы лопаток рабочего колеса центробежного насоса на напор
насоса.
28. Характеристики центробежного насоса.
29. Гидравлическая характеристика трубопровода.
30. Определение режима работы и центробежного насоса регулирования его
производительности.
31. Параллельная работа центробежного насоса.
32. Последовательная работа центробежного насоса.
33. Осевые насосы.
34. Вихревые насосы.
35. Устройство и принцип действия поршневых насосов. Область
применения.
36. Насос простого действия. Формула производительности, график подачи,
коэффициент не равномерности подачи.
37. Насос двойного действия. Формула производительности, график подачи,
коэффициент не равномерности подачи.
38. Насос тройного действия. Формула производительности, график подачи,
коэффициент не равномерности подачи.
39. Устройство и принцип действия воздушных колпаков.
40. Роторные насосы, их характеристика и область применения.
41. Шестеренчатые насосы.
42. Пластинчатые насосы.
43. Аксиально-поршсньковые насосы.
44. Радиально-поршеньковые насосы.
45. Винтовые насосы.
Модуль №3 "Гидромеханические процессы"
1. Классификация неоднородных систем.
2. Методы разделения неоднородных систем.
3. Кинетика осаждения. Режимы осаждения.
4. Материальный баланс процесса разделения неоднородных систем.
5. Скорость осаждения под действием силы тяжести.
6. Критериальные уравнения для определения скорости осаждения.
7. Стесненное осаждение.
8. Расчет отстойников.
9. Движение жидкости через неподвижные зернистые слои.
10. Кипящий слой, механизм возникновения и его структура.
11. Определение границ существования кипящего слоя.
12. Фильтрация. Виды и способы фильтрации.
13. Виды осадка. Промывка, продувка и сушка осадка.
14. Виды фильтровальных перегородок, их характеристика, достоинства и
недостатки.
15. Основное уравнение фильтрации.
16. Уравнение фильтрации при постоянной разности давлений, порядок
расчета фильтра.
17. Уравнение фильтрации при постоянной скорости, порядок расчета
фильтра.
18. Константы фильтрации.
19. Производительность цикла фильтрации.
20. Конструкции фильтров работающих под давлением.
21. Конструкции фильтров работающих под вакуумом.
22. Центрифугирование. Виды центрифуг.
23. Центробежная сила и фактор разделения.
24. Расчет отстойных центрифуг.
25. Расчет фильтрующих центрифуг.
26. Классификация центрифуг
27. Конструкции центрифуг.
28. Сверхцентрифуги.
29. Очистка запыленных газов методами осаждения.
30. Очистка запыленных газов фильтрованием.
31. Мокрая очистка.
32. Электрическая очистка газов.
33. Перемешивание в жидких средах. Эффективность и интенсивность
перемешивания.
34. Способы перемешивания в жидких средах.
35. Механическое перемешивание, физическая сущность. Режимы
перемешивания.
36. Мощность, потребляемая механическими мешалками.
37. Конструкции механических мешалок и область их применения.
Модуль №4 "Теплопередача и тепловые процессы"
1. Основы теплопередачи. Основные понятия и определения. Способы
переноса тепла.
2. Тепловые балансы.
3. Основное управление теплопередачи.
4. Температурное поле и температурный градиент.
5. Закон Фурье.
6. Дифференциальное уравнение теплопроводности.
7. Уравнение теплопроводности плоской стенки.
8. Уравнение теплопроводности плоской многослойной стенки.
9. Уравнение теплопроводности цилиндрической стенки.
10. Тепловое излучение.
11. Закон Стефана-Больцмана.
12. Закон Кирхгофа.
13. Взаимное излучение двух твердых тел.
14. Лучеиспускание газов.
15. Передача тепла конвекцией. Механизм переноса тепла в движущей
среде. Закон Ньютона.
16. Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена.
17. Тепловое подобие.
18. Опытные данные по теплоотдаче.
19. Теплоотдача при постоянных температурных теплоносителей.
20. Определение коэффициента теплоотдачи методом последовательных
приближений.
21. Определение коэффициента теплоотдачи методом построения
нагрузочной характеристики.
22. Теплопередача при переменных температурах теплоносителей.
23. Влияние перемешивания на среднюю движущую силу.
24. Определение средних температур теплоносителей и температуры стенок.
25. Виды тепловых процессов, их назначение и способы проведения.
26. Требования, предъявляемые к теплоносителям.
27. Нагревание водяным паром.
28. Нагревание горячей водой.
29. Нагревание топочными газами.
30. Нагревание высоко температурными носителями, схемы установок.
31. Нагревание перегретой водой.
32. Нагревание минеральными маслами.
33. Нагревание высококипящими органическими жидкостями и их парами.
34. Нагревание расплавленными солями.
35. Нагревание ртутью и жидкими металлами.
36. Нагревание электрическим сопротивлением.
37. Индукционный нагрев.
38. Высокочастотный нагрев.
39. Охлаждение до обычных температур.
40. Охлаждение водой, системы оборотного водоснабжения.
41. Охлаждение воздухом, аппараты воздушного охлаждения.
42. Конденсация паров.
43. Теплообменные аппараты и их классификация.
44. Кожухотрубчатые теплообменники.
45. Теплообменники типа "труба в трубе".
46. Погружные теплообменники.
47. Оросительные теплообменники.
48. Пластинчатые теплообменники.
49. Оребренные и пластинчато-ребристые теплообменники.
50. Теплообменные устройства теплообменных аппаратов.
51. Конденсаторы смешения.
52. Расчет конденсаторов смешения.
53. Прямоточный конденсатор.
54. Расчет теплообменных аппаратов.
55. Расчет поверхностных конденсаторов.
56. Выпаривание, назначение, область применения, основные понятия и
определения.
57. Однокорпусные выпарные установки, уравнение материального баланса.
58. Уравнение теплового баланса однокорпусной выпарной установки.
59. Температурные потери и температура кипения раствора.
60. Многокорпусные выпарные установки, назначение и классификация.
61. Прямоточные многокорпусные выпарные установки, достоинства и
недостатки.
62. Противоточные многокорпусные выпарные установки, достоинства и
недостатки.
63. Материальный баланс многокорпусной выпарной установки.
64. Тепловой баланс многокорпусной выпарной установки.
65. Общая полезная разность температур и ее распределение по корпусам,
66. Выбор числа корпусов.
67. Приближенный расчет многокорпусной выпарной установки.
68. Уточненный расчет многокорпусных выпарных установок.
69. Выпарные аппараты с неорганизованной естественной циркуляцией,
70. Выпарные аппараты с центральной циркуляционной трубой.
71. Выпарные аппараты с подвесной греющей камерой.
72. Выпарные аппараты с выносной циркуляционной трубой.
73. Выпарные аппараты с выносной греющей камерой.
74. Пленочные выпарные аппараты.
75. Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией.
76. Роторные выпарные аппараты.
77. Выпарные аппараты с погружной горелкой.
78. Выпарные аппараты с тепловым насосом.
79. Адиабатические выпарные установки.
Модуль №5 "Основы массопередачи"
1. Классификация и характеристика массообменных процессов.
2. Основные понятия и определения в основах массопередачи. Способы
выражения состава фаз и пересчет из одного способа выражения в другой.
3. Правило фаз и его практическое применение.
4. Фазовое равновесие.
5. Линия равновесия. Коэффициент распределения и его физический смысл.
6. Уравнения материального баланса. Рабочая линия.
7. Направление массопередачи.
8. Молекулярная диффузия.
9. Турбулентная диффузия.
10. Конвективный перенос.
11. Дифференциальное уравнение конвективной диффузии.
12. Дифференциальное уравнение молекулярной диффузии (второй закон
Фика).
13. Механизм процессов массопереноса.
14. Пленочные модели массопереноса.
15. Модели обновления.
16. Уравнение массоотдачи.
17. Критериальное уравнение массоотдачи.
18. Уравнение массопередачи,
19. Зависимость между коэффициентами массоотдачи и массопередачи.
20. Влияние величины коэффициентов массоотдачи и массопередачи.
21. Влияние коэффициента распределения на распределение сопротивления
по фазам.
22. Средняя движущая сила процессов массопередачи.
23. Число единиц переноса.
24. Определение числа единиц переноса методом графического
интегрирования.
25. Высота единицы переноса.
26. Коэффициент извлечения.
27. Влияние перемешивания на среднюю движущую силу.
28. Определение диаметра массообменных аппаратов.
29. Определение высоты массообменных аппаратов с непрерывным
контактом фаз.
30. Определение высоты массообменных аппаратов со ступенчатым
контактом фаз.
31. Аналитический метод определения числа ступеней контакта.
32. Графический метод определения числа ступеней контакта.
33. Определение числа теоретических тарелок.
34. Массопередача с твердой фазой.
Модуль №6 "Массообменные процессы"
1. Абсорбция, виды абсорбции, назначение процесса, применение в
промышленности.
2. Равновесие при абсорбции.
3. Материальный баланс абсорбции, удельный расход абсорбента.
4. Влияние удельного расхода абсорбента на экономические показатели
работы абсорбера.
5. Скорость физической абсорбции.
6. Хемосорбция, скорость процесса.
7. Поверхностные и пленочные абсорберы.
8.Насадочные абсорберы.
9.Устройство тарельчатых колонн со сливными устройствами. Виды и
устройство перетоков.
10. Градиент уровня жидкости на тарелки. Меры борьбы с вредным
влиянием градиента уровня.
11. Колпачковые тарелки.
12. Ситчатые тарелки.
13. Клапанные тарелки.
14. S - образные тарелки
15. Пластинчатые и чешуйчатые тарелки.
16. Прямоточные и прямоточно-вихревые тарелки.
17. Тарельчатые колонны без сливных устройств. Типы провальных тарелок.
18. Распыливающие абсорберы.
19. Механические абсорберы.
20. Расчет абсорберов.
21. Десорбция,
22. Схемы абсорбционных установок.
23. Перегонка жидкостей. Основные понятия и определения.
24. Характеристики двухфазных систем пар-жидкость. Классификация
бинарных смесей.
25. Фазовое равновесие в идеальных смесях.
26. Фазовое равновесие в реальных смесях.
27. Простая перегонка и ее виды. Принцип ректификации.
28. Схема ректификационной установки периодического действия.
29. Схема ректификационной установки непрерывного действия.
30. Принцип ректификации.
31. Материальный баланс ректификационной установки.
32. Уравнения рабочих линий ректификационной колонны.
33. Построение рабочих линий на У-Х- диаграмме.
34. Минимальное и действительное флегмовое число.
35. Зависимость между флегмовым числом, высотой колонны и расходом
греющего пара.
36. Тепловой баланс ректификационной колонны.
37. Ректификация многокомпонентных смесей.
38. Экстрактивная ректификация.
39. Азеотропная ректификация.
40. Расчет ректификационных аппаратов.
41. Устройство ректификационных аппаратов.
42. Сушка, виды и способы сушки.
43. Основные параметры влажного воздуха.
44. У-Х-диаграмма влажного воздуха.
45. Изображение процессов изменения состояния воздуха на У-Х-диаграмме.
46. Равновесие при сушке.
47. Влажность материала и изменение его в процессе сушки.
48. Материальный баланс сушки. Расход воздуха на сушку.
49. Тепловой баланс сушки. Расход тепла на сушку.
50. Аналитический расчет расходов воздуха и тепла на сушку.
51. Графоаналитический метод расчета расходов воздуха и тепла на сушку.
52. Варианты процесса сушки. Сушка с частичным подогревом воздуха в
сушильной камере.
53. Сушка с промежуточным подогревом воздуха по зонам.
54. Сушка с частичной рециркуляцией отработанного воздуха.
55. Сушка топочными газами. 56. Скорость и периоды сушки.
57. Изменение температуры материала в процессе сушки.
58. Интенсивность испарения влаги с поверхности.
59. Перемещение влаги внутри материала.
60. Продолжительность процесса сушки.
61. Устройство конвективных сушилок.
62. Устройство контактных сушилок.
63. Формы связи влаги с материалами.