Моделирование химико-технологических процессов
Основы теории подобия и анализа размерностей. Принципы моделирования. Современные методы анализа и моделирования процессов. Физическое и математическое моделирование и их роль в изучении процессов. Принципы построения математической модели процесса. Понятие о подобии процессов. Метод анализа размерности.
Раздел 2. Гидромеханические процессы и аппараты
Транспортирование жидкостей
Классификация насосов (объемных и динамических). Основные параметры насосов: производительность, напор, расход энергии, к.п.д.. Объемные и динамические насосы, их сравнительная характеристика и области применения. Конструкции насосов (поршневые, центробежные, осевые, шестеренчатые и др.).
Сжатие и транспортировка газов
Классификация компрессорных машин для сжатия и перемешивания газов. Степень сжатия. Объемный к.п.д. и производительность. Конструкции основных типов машин (поршневые, центробежные и др.). Сравнительная характеристика машин для сжатия и транспортирования газов и области их применения.
Разделение неоднородных систем
Классификация и основные характеристики неоднородных систем. Основные способы разделения неоднородных систем и их экологическое значение. Материальный баланс процесса разделения.
Разделение в поле действия сил тяжести. Отстаивание. Конструкции отстойников и их расчет.
Разделение под действием сил разности давления. Фильтрование. Виды осадков (сжимаемые и несжимаемые). Скорость фильтрования и ее зависимость от основных факторов (перепада давления, температуры, структуры осадка). Классификация фильтров. Конструкции основных фильтров для разделения жидких и газовых неоднородных систем. Основы расчета фильтров.
Разделение в поле действия центробежных сил. Центробежное отстаивание и центробежное фильтрование. Циклонный процесс. Фактор разделения. Центрифугирование. Классификация центрифуг.
Разделение газовых систем (очистка газов). Гравитационная очистка газов. Очистка газов под действием инерционных и центробежных сил. Очистка газов фильтрованием. Мокрая очистка газов.
Электрическая очистка газов. Сравнительные характеристики и конструкции газоочистительной аппаратуры.
Перемешивание в жидких средах
Виды перемешивания. Интенсивность и эффективность перемешивания. Механическое перемешивание. Движение жидкости в аппарате с мешалкой. Расход энергии на перемешивание. Конструции перемешивающих устройств.
Раздел 3. Механические процессы и аппараты
Роль механических процессов в химической технологии. Физическая сущность процесса измельчения твердых материалов. Методы измельчения, степень измельчения. Расход энергии на проведение процесса. Машины для крупного, среднего, мелкого, тонкого и коллоидного измельчения. Схемы установок для измельчения твердых тел. Схемы расчета дробилок.
Процессы классификации и сортировки твердых материалов. Виды классификации. Грохочение. Оборудование для классификации. Смешение твердых материалов.
Раздел 4. Тепловые процессы и аппараты
Основы теплопередачи
Виды переноса теплоты, их характеристика. Основные понятия и определения. Тепловой баланс.
Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Дифференциальное уравнение теплопроводности.
Тепловое излучение. Закон Стефана-Больцмана.
Конвекция и теплоотдача. Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена. Анализ уравнения конвективного теплообмена методами подобия. Теплоотдача. Закон Ньютона-Рихмана.
Теплопередача. Основное уравнение теплопередачи. Движущая сила тепловых процессов. Вычисление средней разности температур для противотока, прямотока, перекрестного и смешанного тока теплоносителей. Коэффициент теплопередачи.