1. Некоторые вопросы моделирования

1.1. Содержание курса. Возникновение и развитие курса ПиАпп. Классификация основных физических процессов

Общие положения.

Основные принципы моделирования. Физическое и математическое моделирование. Определение оптимальных условий проведения технологических процессов и проектирования аппаратов. Технологический процесс как система. Структурные и параметрические схемы. Кинетические закономерности основных процессов. Основное уравнение массоэнергопереноса.

Вопросы для самопроверки

1. Основные преимущества и недостатки физического и математического моделирования.

2. В чем смысл физического и математического моделирования?

3. Каким образом изображаются структурные и параметрические схемы?

4. В чем заключается физический смысл основного уравнения массоэнергопереноса?

1.2. Моделирование структуры потоков в аппаратах

Гидромеханические модели структуры потоков в аппарате.

Время пребывания материала в аппарате. Модели идеального смешения, вытеснения. Промежуточные модели. Экспериментальное определение структуры потока в аппарате.

Кривая отклика. Стационарные и нестационарные процессы. Влияние структуры потока в аппарате на качество обработки материалов.

Законы равновесия, движущие силы процессов. Законы сохранения энергии и массы. Материальные и тепловые балансы. Основные свойства пищевых продуктов и сырья.

Вопросы для самопроверки

1. Приведите примеры аппаратов идеального смешения и вытеснения.

2. Что называется нестационарным процессом?

3. Какую форму приобретают законы сохранения энергии и массы в курсе ПиАПП?

4. Для какой цели составляются уравнения материальных и энергетических балансов?

2. Гидромеханические процессы

2.1. Разделение неоднородных систем под действием силы тяжести

Разделение неоднородных систем.

Классификация неоднородных систем и методов их разделения. Расчет скорости осаждения твердой частицы шарообразной формы в вязкой жидкости под действием гравитационного поля (формула Стокса). Общий метод расчета скорости осаждения. Расчет действительной скорости осаждения.

Расчет пылеосадительной камеры.

Разделение суспензий в отстойниках. Расчет отстойников.

Вопросы для самопроверки

1. От каких параметров и факторов процесса зависит скорость осаждения?

2. В чем физический смысл эквивалентного диаметра твердой частицы?

3. В чем отличие действительной скорости осаждения и скорости осаждения, рассчитанной по формуле Стокса?

2.2. Фильтрование и мембранные методы разделения

Фильтрование. Классификация способов фильтрования. Механизм процесса фильтрования. Свойства осадков. Основное уравнение фильтрования. Теория фильтрования с образованием слоя несжимаемого осадка (уравнение Рутса). Определение констант фильтрования. Основные конструкции фильтров. Фильтрование газов. Конструкция рукавных фильтров.

Теоретические основы мембранных методов разделения. Селективность и проницаемость мембран. Устройство аппаратов для ультрафильтрации и обратного осмоса.

Вопросы для самопроверки

1. Какие способы фильтрования Вам известны?

2. Каков вид основного уравнения фильтрования?

3. От каких параметров зависит скорость процесса фильтрования?

2.3. Разделение неоднородных систем в поле действия центробежных сил

Разделение неоднородных систем под действием центробежной силы. Фактор разделения. Время разделения в центробежном поле. Конструкция циклона и гидроциклона, батарейного циклона. Основы расчета циклонов.

Центрифугирование. Конструкции отстойной и фильтрующей центрифуги. Сепараторы-осветлители и разделители. Тарельчатый сепаратор. Устройство и принцип работы. Расчет тарельчатого сепаратора.