Fenomeni prijelaza

ECTS bodovi:
5

Studij:
preddiplomski

Šifra predmeta:
32410; 32442;

Opis predmeta

SADRŽAJ PREDMETA

  1. Uvod u kolegij; Opće informacije i prikaz sistematike kolegija.
  2. Metrologija, Opće postavke, Sustav, Agregatna stanja, Stlačivost, Kavitacija, Fluid i sile u fluidu, Gustoća, poroznost, površinska napetost.
  3. Statika fluida: Pascalov zakon, Promjena tlaka u fluidu, Mjerenje tlaka (diferencijalni manometar, manometar s čaškom, mikromanometar s kosom cijevi) Sile tlaka na kose površine, Relativna ravnoteža (horizontalno i vertikalno ubrzanje).
  4. Statika fluida: Prisilni vrtlozi, Rotacija kapljevine, Tlak na stjenku cijevi, Uzgon, Arhimedov zakon; Dinamika fluida: Viskoznost (kapljevine + plinovi).
  5. Dinamika fluida: Gibanje čestica fluida, laminarno i turbulentno strujanje, Hidraulički polumjer, Osnovno parametri toka, Kontinuirani tok, Bilanca mase, Količina gibanja i tok fluida.
  6. Dinamika fluida: Eulerova jednadžba, Bernoullijeva jednadžba, Mehanička energija toka fluida, Energetska jednadžba toka fluida.
  7. Dinamika fluida: Statički i dinamički tlak, Pitotova cijev, Piezometri, Venturijeva cijev, Mjerni zaslon, Tok kroz cijev kružnog presjeka, Tok kroz kanale, Istjecanje kroz male otvore, Dvofazno strujanje, Granični sloj, Prandtlova teorija.
  8. Adsorpcija: Definicija, Primjena, Ravnoteža, Izoterme, Kinetika adsorpcije, Adsorbenti, Provođenje adsorpcije, Izvedbe adsorbera.
  9. Apsorpcija: Definicija, Jednadžba pogonskog pravca, Proračun apsorpcijske kolone, Izvedba adsorbera.
  10. Fluidizacija: Definicija, Pad tlaka Ergunova jednadžba
  11. Dimenzionalna analiza: Dimenzijska analiza, Buckinghamova metoda, Metoda sustavnih pokušaja, Rayleighjeva metoda.
  12. Prijelaz topline: Temperaturno polje i gradijent, Provođenje topline, Toplinska vodljivost (kapljevine+plinovi), Zračenje (Prevostov stavak), Osnovni pojmovi zračenja, Zračenje crnog (necrnog) tijela, Kirchoffov zakon, Zračenje plinova, Prirodna i prisilna konvekcija, Toplinski granični sloj, Isparavanje, Ishlapljivanje, Ključanje, Ukapljivanje.
  13. Izmjenjivači topline: Princip rada, Toplinsko opterećenje, Jednadžba prolaza topline, Tipovi izmjenjivača topline.
  14. Prijelaz mase: Pokretačke sile, Pravilo faza, Principi, Pogonski pravac, Fickov zakon, Vrste prijenosa mase, Teorija filmskog sloja, Koeficijent prijenosa mase.
  15. Membranski procesi: Membrane, Separacijski mehanizmi, Morfologija, Kemijski sastav, Geometrija, Transport fluida kroz membranu, Dijaliza, Elektrodijaliza, Reverzna osmoza, Separacija plinova, Ultrafiltracija, Dijafiltracija, Mikrofiltracija, Pervaporacija.

ISHODI UČENJA

  • Klasificirati osnovne pojmove u područjima Prijelaza mase, Prijenosa količine gibanja i Prijelaza (prijenosa) topline.
  • Osmisliti primjenu različitih tipova diferencijalnih manometara u ovisnosti o postavljenom problemu u statici i dinamici fluida.
  • Klasificirati značenje svakog reološkog parametra u dinamici fluida kao i njihov utjecaj na fizikalna svojstva promatranog fluida. Objasniti zakonitosti vezane za promatrane parametre toka tj. njihov utjecaj na promjenu režima strujanja fluida definiranog Reynoldsovim brojem. Koristiti jednadžbu kontinuiteta i definirati izraze za brzinu strujanja fluida i volumni protok - upotrebom Pitotove cijevi, Venturijeve cijevi i Mjernog zaslona. 
  • Klasificirati osnovne zakonitosti i pojmove vezane za postupak apsorpcije i adsorpcije. Objasniti postupak provođenja adsorpcije upotrebom različitih tipova adsorbera. Pokazati postupak provođenja apsorpcije upotrebom različitih tipova apsorpcijskih kolona. Formulirati materijalnu i energetsku bilancu primjenom svih ulaznih i izlaznih veličina procesa.
  • Pokazati i objasniti temeljna načela procesa prijenosa topline. Objasniti osnovne pojmove kao i zakonitosti koje vladaju u ovakvim sustavima. Objasniti utjecaj pojedinih fizikalnih veličina na toplinu graničnog sloja.
  • Klasificirati tipove izmjenjivača topline koji se primjenjuju u prehrambenoj tehnologiji i biotehnologiji. Kreirati tehnološki proces vezan za kontrolu temperature i izmjenu topline tijekom toplinske obrade fluida. Formulirati materijalnu i energetsku bilancu postupka toplinske obrade.
  • Upravljati operacijom fluidizacije, primijeniti operaciju u postupcima obrade prehrambenog materijala različitih fizikalno – kemijskih svojstava pri različitim režimima strujanja sloja čvrstih čestica kroz fluid. Vrjednovati operaciju fluidizacije i formulirati materijalnu i energetsku bilancu fluidizacijske kolone.
  • Razviti matematičke metode koje omogućavaju da se dobije informacija o obliku ovisnosti među veličinama u fizičkim sustavima za koje zbog njihove složenosti nisu moguća matematička rješenja.
  • Klasificirati osnovne pojmove i principe rada svih uređaja namijenjenih za membransku separaciju. Identificirati optimalni membranski separacijski proces za adekvatnu obradu uzoraka u prehrambenoj tehnologiji i biotehnologiji. Formulirati bilance mase i energije u membranskim separacijskim procesima.

PREDUVJETI ZA UPIS:

  • Osnove inženjerstva
  • Fizika
  • Matematika 1
  • Matematika 2

Nastava

Vrste nastave sati
oznaka naziv
P Predavanja 30
A Auditorne vježbe  
L Laboratorijske vježbe 30
PK Vježbe u praktikumu 0
S Seminar 15
T Terenske vježbe  

Obavijesti [1]

Naziv datoteke Veličina Ubačeno/mijenjano  
Broj preuzimanja: 343  NASTAVNI MATERIJALI 391,96 kB 24.04.2018. 13:39

Nastavni materijali [0]

Naziv datoteke Veličina Ubačeno/mijenjano  

Literatura

Obvezna literatura

red. broj Naziv
1. Singh,P.R. and D.R.Heldman: Introduction of Food Engineering, 3th ed.,Academic press, San Diego, 2001.
2. Geankoplis, J.C.:Transport Processes and Unit Operations, Allyn and Bacon,Boston,1978.
3. Tripalo, B.: Fenomeni prijenosa u prehrambenoj tehnologiji i biotehnologiji, (rukopis pripremljen za objavljivanje)

Preporučena literatura

red. broj Naziv
1. Welty,R.J.,Wicks,E.C. and R.E.Wilson: Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, John Wiley, New York, 1976
2. Denn,M.M.: Process Fluid Mechanics, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1980.
3. Chopey,P.N.,Tyler,G.and E.P.Hicks:Handbook of Chemical Engineering Calculations, McGraw-Hill,New York, 1984.
4. Pečornik, M.: Tehnička mehanika fluida, Školska knjiga, Zagreb, 1989.
5. Tehnička enciklopedija, svesak 1-13,Leksikografski zavod”Miroslav Krleža”, Zagreb, 1963-1997.