TEHNOLOKE OPERACIJE IFOND ASOVA : 3 + 3 (42 + 42)ECTS 7 bodova POTREBNA PRETHODNA ZNANJA (PREDMETI):Matematika IInenjerska fizika STATUS PREDMETA : Obavezan

UDBENIKI MATERIJAL

1. D. Simonovi, D. Vukovi, S. Cvijovi, S. Konar-urevi: Tehnoloke operacije I Mehanike operacije, Tehnoloko-metalurki fakultet, Beograd, 1986.2. J. M. Coulson, J. F. Richardson, J. R. Backhurst, J. H. Harker, Chemical Engineering-Volume Two, Pergamon Press, Oxford, 1983. 3. C. J. Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations, 3rd ed., Prentice Hall, New Jersey, 1993.

PREDISPITNE OBAVEZEVRSTA OBAVEZE MAX BODOVA MIN BODOVA

Odbranjene i uraene vebesa elementima teorije 20 11ZADACI 1 15 -Test 1 (TEORIJA) 10 -ZADACI 2 15 - Test 2 (TEORIJA) 10 -______________________________________________________Ukupno predispitne obaveze: 70 39

ISPITNE OBAVEZE

VRSTA OBAVEZEMAX BODOVAMIN BODOVAUsmeni ispit 30 16__________________________________________________________________Ukupno za ceo ispit: 100 55Veza izmeu broja bodova i ocene:

Bodovi Ocena 55 - 64 6 65 - 74 7 75 - 84 8 85 - 94 9 95 -100 10

TERMINI KONSULTACIJA:ZA PREDAVANJA: Ponedeljak 12 13 hZA VEBE: Svaki dan od 10 -11 h.

U V O DHEMIJSKO INENJERSTVO TEHNOLOKE REAKTORSKO OPERACIJE INENJERSTVODinamika i regulacija procesaOptimizacija procesaModelovanje procesaAutomatizacija procesa

TEHNOLOKE OPERACIJEMehanike operacije (transport fluida, taloenje, filtracija, centrifugisanje, fluidizacija, meanje, meenje, sitnjenje i prosejavanje vrstog materijala i dr.)

Toplotne operacije (kondenzacija, hladjenje, kristalizacija, uparavanje, suenje i dr.)

Difuzione operacije (destilacija, rektifikacija, ekstrakcija, apsorpcija, adsorpcija, memebranske separacije i dr. )

Analogija prenosa koliine kretanja, toplote i mase

A) Prenos koliine kretanjaPrenos koliine kretanja iz sloja 1 u sloj 2. Kao rezultat javlja se sila smicanja (trenja), koja je analogna Njutnovoj sili trenja (F). Slika 1. Ilustracija za prenos koliine kretanja

Bilans sila Inerciona sila:Njutnova sila trenja:Izjednaavanjem desnih strana jedn. (1.1) i (1.2), dobija se:

Poto je dinamika viskoznost

zamena u (1.3) daje:

gde su: - - koliina kretanja, kg/(m2 s) - koeficijent proporcionalnost, m2/s (1.3)

B) Prenos toploteTemperatura je funkcija poloaja i vremena:

1. Stacionaran sluaj:t = f1(x,y,z)(1.5)2. Nestacionaran sluaj:t = f2(x,y,z,)(1.6)Gradijent temperature:lim ( t / n) = t / n(1.7) n 0Furie-ov zakon:

Koliina toplote je funkcija toplotnog sadraja:Zamenom u jednainu (1.8) i sredjivanjem, dobija se:gde je: a koeficijent proporcionalnosti, a = m2/s

C) Prenos mase Koncentracija komponente A je funkcija poloaja i vremena:

1. Stacionaran sluaj:cA = f1(x,y,z) (1.11)2. Nestacionaran sluaj:cA = f2(x,y,z,) (1.12)Gradijent koncentracije:lim ( cA / n) = cA/ n (1.13) n 0

I Fick-ov zakon:

Poto je , zamenom u (1.14) dobija se:gde je: DAB - koeficijent difuzije, m2/s.

Tabela 1. - Analogije prenosa

OPERACIJE PRENOSA KOLIINE KRETANJA Podela fluida:1. Gasovi i tenosti (vazduh, voda)2. Idealni i realni fluidi (azot, nafta)3. Njutnovski i ne-njutnovski fluidi (benzin, zubne paste).

Njutnovski fluidiNjutnovski fluidi pokoravaju se Njutnovom izrazu za silu trenja:

gde su: - napon smicanja, Pa; - brzina smicanja, 1/s.Dinamika viskoznost , Pa s, je konstantna veliina pri t =const. Porast temperature izaziva opadanje za tenosti i porast za gasove.

(1.16)

Slika 2. Zavisnost napona smicanja od brzine smicanjaBrzina smicanja,

Ne-njutnovski fluidiDele se na dve osnovne grupe fluida:1. Viskoznost fluida zavisi od sile smicanja a) Binghamovi fluidi b) Pseudoplastini fluidi c) Dilatantni fluidi.2. Viskoznost fluida zavisi od sile smicanja ali i od vremena dejstva sile na fluid. d) Reopektini fluidi e) Tiksotropni fluidi.

a) Binaghamovi fluidi moraju dobiti poetni napon smicanja da bi poelo njihovo proticanje: (1.17)poetni napon smicanja, Pa; - koeficijent proporcionalnosti, Pa s. Primeri tipinih Binghamovih fluida su: zubne paste i okoladne mase.

gde su: b) Pseudoplastini fluidi su po ponaanju slini Binghamovim flui- dima, ali je analitiki oblik zavisnosti drugaiji:, n 1gde je P koeficijent proporcionalnosti. Tipini primeri: majonez, gamarabika. (1.18)c) Dilatantni fluidi imaju isti analitiki oblik zavisnosti napona smicanja od brzine smicanja, ali je eksponent n 1: (1.19) gde je: D koeficijent proporcionalnosti. Primeri: PVC pasta, supenzija skroba u vodi.

Slika 3. Ne-njutnovski fluidiBrzina smicanja, -

d) Reopekticni fluidi (suspenzija bentonitne gline)

e) Tiksotropnni fluidi (masne boje, geli elatina)