- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет харчових технологій затверджую
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
- •Київ нухт 2012
- •1. Загальні відомості
- •Розподіл годин за видами занять
- •2. Цілі навчальної дисципліни
- •3. Зміст навчальної дисципліни та види діяльності студентів
- •3.1. Лекційні заняття
- •Лабораторні заняття
- •3.3 Практичні заняття
- •3.4. Індивідуальні завдання
- •Зміст модулів навчальної дисципліни, їх оцінювання в балах, форми і терміни поточного і модульного контролю
- •3 Семестр 2 чверть; 4 семестр 3 і 4 чверть
- •Підсумковий контроль знань, умінь і навичок студентів
- •6. Критерії оцінювання знань, умінь і навичок студентів на іспиті
- •7. Питання для підготовки до іспиту
- •7.1. Загальні питання
- •7.2. Основи гідравліки
- •7.3. Гідромеханічні процеси
- •7.4. Теплові процеси
- •7.5. Масообміні процеси
- •7.6. Біоінженерні процеси
- •8. Виконання індивідуальних завдань.
- •8.1. Завдання на виконання курсової роботи
- •8.1.1. Варіанти індивідуальних завдань на виконання курсової роботи
- •8.1.2. Варіанти номерів теоретичних запитань для відповідей до виконання курсової роботи
- •8.1.3. Запитання до виконання курсової роботи
- •8.2. Приклад розрахунку ферментера для безперервного гомогенного культивування аеробної культури мікроорганізмів глибинним способом
- •8.2.1. Загальні відомості
- •8.2.2. Методика розрахунку мішалок з механічними перемішуючими пристроями
- •8.2.2.1. Конструкції перемішуючих пристроїв
- •8.2.3. Вибір типу перемішувального пристрою
- •8.2.4. Розрахунок потужності при перемішуванні
- •8.2.5. Визначення якості перемішування
- •8.2.5. Суспендування і гомогенізація
- •8.2.7. Інтенсифікація теплообмінну
- •8.2.8. Інтенсифікація масовіддачі
- •8.2.9. Приклад розрахунку Порядок розрахунку апарата з перемішувальним пристроєм
- •8.3. Завдання до практичних занять у 3-й чверті (денна форма навчання) та завдання на виконання контрольної роботи у V семестрі (заочна форма навчання)
- •1. Основи гідравліки
- •Визначаємо надлишковий тиск на вільну поверхню рідини, Па:
- •Визначення тиску на дно резервуару
- •Визначення тиску на дно резервуара, h:
- •Визначення сили тиску на кришку люка.
- •Визначення тиску на дно резервуара, Па
- •Запишемо рівняння рівноваги:
- •Рівень води в барометричній трубі, м
- •Абсолютний тиск в конденсаторі, Па
- •Визначити втрати напору в трубопроводі, м:
- •Задача 5. Визначити режим руху рідини в трубках і міжтрубному просторі кожухотрубного теплообмінника для нагрівання цукрового розчину водою і накреслити схему теплообмінника.
- •Визначення критерію Рейнольдса при русі цукрового розчину:
- •Визначення режиму руху води в міжтрубному просторі.
- •Рівняння Бернуллі для перерізів I-I (рівень води в криниці) і II-II (центр насоса).
- •Розрахунок гідравлічної характеристики н-q трубопроводу.
- •Визначення робочої точки.
- •Визначення потужності на валу насоса, кВт, під час його роботи на трубопровід:
- •Характеристика насоса
- •2. Гідромеханічні процеси
- •Визначення швидкості осідання частинок.
- •Визначення маси освітленої рідини.
- •Визначення площі поверхні відстійника, м2
- •Визначення діаметра відстійника.
- •Визначення об’єму фільтрату Vф, м3/с
- •Визначення питомої продуктивності фільтра за цикл V, м3/м2
- •Визначення тривалості циклу фільтрування ф, с
- •Визначення необхідної площі поверхні барабанного вакуум-фільтра f, м2
- •Визначення частоти обертання барабана п, об/хв
- •Визначення ступеня занурення барабана в суспензію
- •1. Визначення потужності n, кВт на валу повітродувки при пневматичному перемішуванні визначають з рівняння:
- •2. Визначення кількості повітря, що подається в апарат, м3/с
- •1. Визначення відцентрової сили, яку створює шар суспензії с, кН:
- •2. Визначення фактору розділення Kр
- •5. Визначення опору осаду r, м-1
- •3. Теплові процеси Задача №1
- •Визначаємо загальні витрати охолодної води
- •2. Визначаємо питомі витрати охолодної води:
- •Задача №2
- •1. Визначення діаметра конденсатора.
- •2. Визначення кількості полиць і висоти конденсатора.
- •3. Визначення розмірів барометричної труби.
- •4. Визначення діаметрів патрубків.
- •Задача № 3
- •Теплофізичні властивості рідини, що нагрівається.
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі.
- •Задача №4
- •Визначення температурних умов нагріву.
- •Теплове навантаження і кількість нагрітої води.
- •Додатки
- •Теплофізичні властивості води на лінії насичення
- •Теплофізичні характеристики цукрових розчинів
- •9. Література Основна
- •Додаткова
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
Підсумковий контроль знань, умінь і навичок студентів
Форма навчання |
Чверть(семестр) |
Форма підсумкового контролю |
денна |
2 (3) |
за результатами модульного контролю навчальної роботи студентів у чверті (диф. залік) |
денна |
3, 4 (4) |
за результатами модульного контролю навчальної роботи студентів у чверті (іспит) |
заочна |
5 |
диф. залік |
заочна |
6 |
іспит |
6. Критерії оцінювання знань, умінь і навичок студентів на іспиті
Оцінка “відмінно” (90-100 б) ставиться студенту при виявленні таких показників: чіткі вичерпні відповіді на питання в обсязі програми дисципліни; стисле і акуратне оформлення тексту та схем апаратів у письмовому вигляді; знання взаємозв‘язку між основними параметрами процесу; уміння зв‘язати теорію з практикою; розуміння механізму технологічних процесів; володіння навиками і прийомами розв‘язання практичних задач; уміння застосовувати комп‘ютерне моделювання при розв‘язуванні задач; знайомство з монографічною літературою.
Оцінка “добре” (75-89 б) ставиться в тому випадку, якщо по перерахованим вище показникам у відповідях студента мають місце не дуже суттєві недоліки.
Оцінка “задовільно” (60-74 б) ставиться при наявності у відповідях студента суттєвих вад, якщо допущені недостатньо правильні формулювання, маються утруднення при розв‘язуванні практичних задач.
Оцінка “незадовільно” із можливістю повторного складання (35-59 б) ставиться студенту, який не знає значної частини основних положень програмного курсу, допускає суттєві помилки про виконання завдань, з великими труднощами розв‘язує основні практичні задачі курсу.
Оцінка “незадовільно” з обов‘язковим повторним курсом (1-34 б) ставиться студенту, який не знає основних положень програмного курсу, не вміє розв‘язувати практичні задачі, не може пояснити зміст формул, або накреслити схему апарата.
7. Питання для підготовки до іспиту
7.1. Загальні питання
Зміст і завдання дисципліни, її виникнення і розвиток.
Класифікація технологічних процесів. Особливості процесів що вивчаються в курсі.
Основні закони, яким підпорядковані технологічні процеси.
Методи інтенсифікації і оптимізації процесів. Основи раціональної побудови апаратів.
Загальне кінетичне рівняння процесів. Вид цього рівняння для окремих процесів.
Моделювання процесів та апаратів. Класифікація моделей.
Фізичне моделювання, поняття про подібність моделей.
Теорія подібності і метод аналізу розмірностей. Способи опрацювання експериментальних даних. Переваги та недоліки критеріальних рівнянь.
Перша теорема подібності. Основні критерії подібності.
Друга теорема подібності. Особливості її застосування.
Третя теорема подібності. Поняття про масштабування процесів.
Математичне моделювання, його переваги та недоліки.
Метод аналізу розмірностей, -теорема, приклад застосування.
7.2. Основи гідравліки
Основи гідравліки. Гідростатика. Основні визначення.
Фізичні властивості рідин.
Диференціальне рівняння рівноваги Ейлера.
Основне рівняння гідростатики і його практичне застосування.
Розподіл тиску у об’ємі рідини. Закон Паскаля.
Умови рівноваги рідин у сполучених посудинах.
Відносний спокій рідин. Приклади.
Гідродинаміка. Основні поняття та визначення.
Рівняння нерозривності руху потоку. Особливості його застосування на практиці.
Рівняння Бернуллі, доведення, практичний зміст і застосування.
Геометричний та енергетичний зміст рівняння Бернуллі.
Гідравлічний та п'єзометричний ухили. Умови застосування рівняння Бернуллі.
Приклади застосування рівняння Бернуллі.
Турбулентний рух. Структура потоку. Товщина в'язкого підшару.
Втрати напору по довжині трубопроводу. Гідравлічна шорсткість труб.
Місцеві гідравлічні опори руху, їх розрахунок.
Гідравлічні машини, їх класифікація. Схема насосної установки.
Відцентрові насоси. Основні параметри.
Будова і принцип дії відцентрового насоса.
Характеристики відцентрових насосів. Визначення робочих точок.
Регулювання подачі відцентрового насоса.
Спільна робота двох відцентрових насосів на мережу трубопроводів.
Поршневі насоси, принцип їх дії, розрахунок продуктивності. Особливості застосування, переваги і недоліки.
Ротаційні насоси, принцип дії, розрахунок продуктивності.
Водокільцеві насоси. Принцип дії. Переваги та недоліки.