Мултифазна струјања М

ID: 0830
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Црнојевић Ђ. Цветко
извођачи: Лечић Р. Милан, Црнојевић Ђ. Цветко
контакт особа: Црнојевић Ђ. Цветко
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за механику флуида

извођења

циљ

Из области мултифазних струјања посебно се проучавају важни ижињерски проблеми као што су: флуидизација, пнеуматски транспорт, хидраулички транспорт, пнеумо-хидраулички лифтови, кавитација, испаравање, кондензација и двофазна струјања.Основни циљ предмета јесте да се овлада знањима, прорачунским моделима и одговарајућим практичним вештинама којима се третирају проблеми једнодимензијских мултифазних струјања у цевима и каналима.

исход

Студент овладава знањима из области мултифазних струјања - мешавина флуида и чврстих честица, или мешавина различитих флуида. Упознаје се и зна да користи: карактеристичне облике честица, различите форме запреминске и масене концентрације, физичка својства мешавина, брзину таложења, критичну брзину флуида, и карактеристичне струјне величине једнодимензијских струјања. Основни исходи предмета јесте упознавање и овладавање вештинама прорачуна за различите класе нестишљивих и стишљивих мултифазних струјања која се одвијају без или са разменом количине топлоте, као што су: примена одговарајућих прорачунских модела којима се долази до основних инжењерских струјних параметара: притиска, брзине струјања, протока и падова притисака у цевима и каналима при специфичним струјањима: у флуидизованим слојевима, хидрауличком и пнеуматском транспорту и пнеумо-хидрауличком лифту. Користећи усвојена знања студент зна да димензионише цевоводни систем за транспорт мешавина. Важан део исхода учења јесте и упознавање са различитим начинима транспорта, избором и прорачуном сепаратора.

садржај теоријске наставе

Појам и врсте мешавина. Мултифазна струјања са и без размене топлоте. Физичка својства мешавина, густина, вискозност, реолошки модели. Гранулометрија. Основне једначине за прорачун струјања мешавина. Закони одржања материје, количине кретања и енергије, једначина дифузије, једначина кретања честица. Ојлеровски и лагранжевски приступ проучавању мултифазних струјања. Једначине једнодимензијског мултифазног струјања у цевима. Силе које делују на мехур гаса и чврсту честицу, Стоксово решење. Концентрације. МУЛТИФАЗНА СТРУЈАЊА ФЛУИДА И ЧВРСТИХ ЧЕСТИЦА: Брзине таложења. Порозност. ФЛУИДИЗАЦИЈА. Пад притиска у флуидизованом слоју.Прорачун промене притиска при изотермском стишљивом струјању. Прва и друга критична брзина флуидизације. ПНЕУМАТСКИ ТРАНСПОРТ. Примена, предности и недостаци, и системи пнеуматског транспорта. Хоризонтални пнеуматски транспорт. Флуид-лифт. ЛЕТЕЋИ ПНЕУМАТСКИ ТРАНСПОРТ. Изотермско стишљиво струјања мешавине. Критична брзина струјања. ХИДРАУЛИЧКИ ТРАНСПОРТ. Реологија суспензије. Ламинарно струјање суспензије. Хидраулички транспорт нехомогене мешавине у хоризонталном, вертикалном и косом цевоводу. Примена и прорачун пнеумо-хидрауличког лифта. МУЛТИФАЗНА СТРУЈАЊА ТЕЧНОСТ-ГАС: Брзина звука у мултифазним мешавинама, изотермска и изентропска промена стања у гасној фази. ДВОФАЗНА СТРУЈАЊА. Режими и мапе струјања у хоризонталним и вертикалним цевима. Одређивање пада притиска. Метода Локарт-Мартинели. Хидрауличка карактеристика мешавине. Двофазна струјања са површином раздвајања. Кавитација, испаравање, кондензација. Двофазна струјања у цевима са разменом топлоте. Нумеричке методе прорачуна мултифазних струјања.

садржај практичне наставе

ТРАНСПОРТ МЕШАВИНА. Облик честице. Фактор облика. Еквивалентна честица. Сила отпора. Коефицијент отпора. Мерење масене концентарације. ФЛУИДИЗАЦИЈА. Кретање честице кроз флуидизовани слој. Порозност флуидизованог слоја. ПНЕУМАТСКИ ТРАНСПОРТ. Промена притиска у нестишљивом и стишљивом флуидизованом слоју у функцији од допунског отпора. ЛЕТЕЋИ ПНЕУМАТСКИ ТРАНСПОРТ. Системи пнеуматског транспорта. Усисници. Дозатори. СЕПАРАЦИЈА. Степен издвајања. Критеријуми за избор типа сепаратора. Коморе за издвајање чврстог материјала. Платнени и електростатички филтери. Циклони. ХИДРАУЛИЧКИ ТРАНСПОРТ. Примена, подела, критична брзина флуида и вискозност хомогене мешавине. Системи за хидраулички транспорт. ЕЈЕКТОРИ. Примена, карактеристике ејектора. Одређивање оптималних параметара ејектора.

услов похађања

Редовно похађање наставе. Пожељно је да је студент претходно положио курс Механике флуида М.

ресурси

Књига предметног наставника (има у библиотеци). Збирка задатака (има у библиотеци). Лабораторијса опрема и инсталације.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 25
лабораторијске вежбе: 3
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 2
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 2
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 8
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 35
лабораторијска вежбања: 5
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 50
услов за излазак на испит (потребан број поена): 10

литература

Шашић М., Транспорт флуида и чврстих материјала цевима, Научна књига, Београд, 1990.; Црнојевић Ц., Транспорт чврстих материјала флуидима, Машнски факултет, Београд, 2002.; Шашић М., Прорачун транспорта флуида и чврстих материјала цевима, Научна књига, Београд, 1976.;