Παρουσίαση/Προβολή

(CHEMENG330) -  ΙΩΑΝΝΑ ΒΑΣΙΛΕΙΑΔΟΥ

Περιγραφή Μαθήματος

• Κατανόηση της λειτουργίας των βασικών φυσικών διεργασιών.
• Εκμάθηση των βασικών τύπων και διατάξεων των συσκευών φυσικών διεργασιών.
• Γνώση σχεδιασμού και ανάλυσης των φυσικών διεργασιών μέσω εξισώσεων λειτουργίας και ισοζυγίων μάζας ή/και ενέργειας.
• Κατανόηση των εννοιών του ρυθμού μεταφοράς μάζας και της ισορροπίας φάσεων.

Δεξιότητες:

• Επίλυση απλών και σύνθετων προβλημάτων φυσικών διεργασιών.
• Κριτική κατανόηση θεωριών και αρχών ισορροπίας και διαχωρισμών.
• Επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού με τη βοήθεια αναλυτικών και γραφικών μεθόδων.
• Ανάπτυξη ικανότητας μαθηματικής περιγραφής φυσικών διεργασιών.

Το περιεχόμενο του μαθήματος, κατανεμημένο σε διδακτικά κεφάλαια, είναι:

 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ

• Εισαγωγή στις φυσικές διεργασίες και βασικές έννοιες
• Βασικές φυσικές διεργασίες, κατάταξη φυσικών διεργασιών και σημαντικότερα συστήματα
• Ορισμοί, μεγέθη και σημαντικότεροι νόμοι που διέπουν τις φυσικές διεργασίες
• Είδη φυσικών διεργασιών και τυπικά παραδείγματα

ΑΝΤΛΙΕΣ

Διατάξεις μεταφοράς υγρών. Υπολογισμός απαιτούμενου μανομετρικού ύψους αντλίας. Καθαρό Θετικό Μανομετρικό Ύψος Αναρρόφησης (NPSH). Εξαρτήματα σωλήνωσης και απώλεια μανομετρικού ύψους που προκαλούν (σύνδεσμοι, βάνες, βαλβίδες). Χωρισμός αντλιών σε κατηγορίες. Αντλίες θετικής εκτοπίσεως, δυναμικές αντλίες. Χαρακτηριστικές καμπύλες αντλιών. Σημείο λειτουργίας. Σχέσεις ομοιότητας φυγοκεντρικών αντλιών. Απαιτούμενο από αντλία NPSH. Έργο συμπίεσης αερίου. Γενικά χαρακτηριστικά ανεμιστήρων, φυσητήρων και συμπιεστών. Αντλίες κενού. Είδη μηχανημάτων συμπίεσης και αντλιών κενού. Εκχυτήρας αερίου. Αντλία διάχυσης. Ροή αερίου υπό πίεση μέσα σε σωλήνες.

 

ΑΝΑΜΕΙΞΗ

Διεργασίες ανάμιξης. Γενικά περί ανάμιξης. Γεωμετρικά χαρακτηριστικά συσκευών ανάμιξης με δοχείο. Η έννοιας της βαθμίδας ταχύτητας. Κατανάλωση ισχύος σε δοχεία ανάμιξης. Ανάμιξη αναμίξιμων υγρών χαμηλού ιξώδους. Αιώρηση στερεών σωματιδίων σε υγρό. Διασπορά υγρού σε υγρό. Διασπορά αερίου σε υγρό. Τύποι αναμεικτήρων (μηχανικοί, πνευματικοί, υδραυλικοί). Σχεδιαστικές παράμετροι δοχείων ανάμειξης για διαφορετικές εφαρμογές (γρήγορη-αργή ανάμειξη).

 

Κροκίδωση – συσσωμάτωση

Βασικές ιδιότητες των κολλοειδών διαλυμάτων και παραδείγματα αυτών σε υγρά και αέρια μέσα.

Κατανόηση των μηχανισμών αποσταθεροποίησης και της επίδρασης δοσολογίας του κροκιδωτικού σε αυτήν. Βασικά κροκιδωτικά. Υπολογισμός καταναλισκώμενης αλκαλικότητας από τα κροκιδωτικά – Ασκήσεις. Βασικές σχεδιαστικές παραμέτροι δεξαμενών κροκίδωσης και συσσωμάτωσης.

 

ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ

• Μηχανισμοί της προσρόφησης, εκρόφησης και ισορροπίας και της κατασκευής και χρήσης ισόθερμων καμπυλών (Langmuir, Freudlich), αυτών.
• Βασικοί τύποι προσροφητικών υλικών και των χαρακτηριστικών τους, της λειτουργίας των κλινών προσρόφησης, του καθαρισμού αυτών και της αναγέννησης του προσροφητικού υλικού (π.χ. ενεργού άνθρακα).
• Σχεδιασμός κλινών προσρόφησης με χρήση της καμπύλης διαρροής (μέθοδοι κινητικής και κλιμάκωσης μεγέθους).

 

Διήθηση

Μηχανισμοί του διαχωρισμού στερεών από ρευστά μέσω διήθησης. Βασικά χαρακτηριστικά των κλινών διήθησης (πλήθος και είδος υλικών πλήρωσης, στρωματοποίηση, πορώδες, βάθος και φόρτιση), της λειτουργίας και του καθαρισμού αυτών. Υπολογισμός της απώλειας μανομετρικού ύψους και χρήση αυτής της παραμέτρου για το σχεδιασμό των κλινών, καθώς και της ταχύτητας ρευστοποίησης και της επέκτασης της κλίνης κατά τη ρευστοποίηση. 

ΚΑΘΙΖΗΣΗ

• Βασικές αρχές καθίζησης
• Σχεδιασμός δεξαμενών καθίζησης
• Αρχές που διέπουν το διαχωρισμό στερεών από υγρό ή αέριο ρευστό μέσω της επίδρασης της βαρύτητας
• Υπολογισμός ταχύτητας καθίζησης

Ημερομηνία δημιουργίας

Πέμπτη 21 Σεπτεμβρίου 2023