PřF:C2210 Chemické inženýrství - Course Information

C2210 Chemické inženýrství

Extent and Intensity

2/0/0. (plus extra credits for completion). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

doc. Ing. Ján Stopka, CSc. (lecturer)

Guaranteed by

prof. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D.
Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science

Timetable

Fri 11:00–14:50 A08/309

Course Enrolment Limitations

The course is offered to students of any study field.

Course objectives (in Czech)

Úvod do teoretických základů proudění tekutin a sdílení tepla. Důraz je kladen na kvalitativní identifikaci transportních dějů a aplikaci fyzikálních a chemických zákonitostí na jejich kvantitativní popis. Po úspěšném ukončení předmětu budou studenti ovládat základní principy návrhových výpočtů vybraných technologických procesů a aparátů chemické, farmaceutické a potravinářské výroby.

Syllabus (in Czech)

• (1) Základní pojmy. Obecné bilanční vztahy, bilanční systém a bilanční období, modely bilančních systémů, hmotnostní a látkové bilance, způsoby vyjadřování koncentrací, akumulace, formulace bilanční úlohy. (2) Bilance systémů s chemickou reakcí. Rozsah chemické reakce, klíčová složka, limitující reaktant, konverze, analýza stupňů volnosti, komplexní systémy. (3) Energetické bilance. Formy energie, tepelná kapacita čistých látek a směsí, směšovací entalpie, teplo fázové proměny, reakční entalpie. (4) Tok tekutin. Rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice, laminární a turbulentní proudění, Reynoldsovo kritérium, rychlostní profily, Hagenova – Poiseuilleova rovnice, výtok kapaliny s nádoby. (5) Návrhové výpočty potrubí. Disipace mechanické energie při proudění , místní odpory, výpočet průměru potrubí, výpočet objemového průtoku v potrubí. (6) Čerpadla. Charakteristika čerpadla a charakteristika potrubí, sací výška čerpadla, příkon a účinnost čerpadla, podobnost čerpadel, možnosti zapojení čerpadel. (7) Míchání kapalin. Proudění kapalin při míchání, doba míchání, příkon míchadla. (8) Sdílení tepla. Tok tepla a hustota toku tepla, mechanismy sdílení tepla, Fourierova rovnice, ustálené vedení tepla rovinnou a válcovou stěnou. (9) Sdílení tepla prouděním. Tepelná mezní vrstva, součinitel přestupu tepla, volná a nucená konvekce, změna skupenství, kriteriální rovnice, základy sdílení tepla zářením. (10) Prostup tepla. Možnosti intensifikace, izolace, kritický průměr izolace, optimální tloušťka izolace. (11) Výměníky tepla. Výměníky tepla s paralelním a smíšeným tokem tekutin, konstantní a proměnný koeficient prostupu tepla, prostup tepla v míchaných vsádkových nádobách. (12) Odpařování. Hmotnostní a entalpická bilance jednočlenné odparky, teplovýměnná plocha, optimální doba provozu, teplota varu roztoku, hospodárnost provozu.

Literature

• HASAL, Pavel, Igor SCHREIBER and Dalimil ŠNITA. Chemické inženýrství I (Chemical Engeneering I). 2nd ed. Praha: VSCHT Praha, 2007, 350 pp. ISBN 978-80-7080-002-7. info
• ŠNITA, Dalimil. Příklady a úlohy z chemického inženýrství I. 2002nd ed. VSCHT Praha, 2002. ISBN 80-7080-489-0. info
• NEUŽIL, Lubomír and Vladimír MÍKA. Chemické inženýrství I. VSCHT Praha, 1998. ISBN 80-7080-312-6. info
• BIRD, R.B., W.E. STEWARD and E.N LIGHTFOOT. Transport Phenomena. 2nd ed. John Wiley & Sons, Inc., 2001. ISBN 0198700725. info
• PERRY, R.H., D.W. GREEN and J.O. MALONEY. Perry's chemical engineers' handbook. 7th ed. McGraw-Hill, 1997. ISBN 0-07-049841-5. info
• STOPKA, Ján. Chemické inžinierstvo I. 2009. info
• STOPKA, Ján. Chemické inžinierstvo I – Príklady a úlohy. 2009. info

Assessment methods (in Czech)

Předmět tvoří 12 nepovinných přednášek. Ukončení předmětu (zkouška i kolokvium) má formu písemného testu (100 min.). Maximální počet bodů z písemného testu je 60, Pro úspěšné zvládnutí testu se požaduje získaní minimálně 60 % bodů.

Language of instruction

Czech

Further Comments

Study Materials

• Enrolment Statistics (Spring 2011, recent)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2011/C2210