Vizsgakérdések Vegyipari Géptan 2-ből

1/ Fogalmak, definíciók

 Definiálja az alábbi fogalmakat:

szabad kifutás

leválasztási fok

rugóállandó

adagolási tömegarány

hatásfok, átlagos hatásfok

szilárd anyag koncentráció

terhelés, átlagos terhelés

térfogatáram arány

munkapont

hígáramú pneu. szállítás

nyomás, abszolut és túlnyomás

sűrűáramú pneu. szállítás

folytonosság

homogén szuszpenzió

viszkozitás, dinamikai és kinematikai

heterogén szuszpenzió

lamináris és turbulens áramlás

aprítási fok

Reynolds szám

redukált tonna

csősúrlódási tényező

felületi energia

veszteségtényező

száraz őrlés

egyenértékű csőhossz

nedves őrlés

egyenértékű átmérő

behúzás feltétele

hidraulikai sugár

kitöltési tényező

a gömb ellenállástényezője

Magnus hatás

ülepedési határsebesség

a szivattyú szállítómagassága

a berendezés szállítómagasság-igénye

a szivattyú szívóképessége

a berendezés NPSH-ja

jellemző fordulatszám

kagylódiagram

indikátor diagram

indikált munka és teljesítmény

töltési fok

károstér

lökettérfogat

pumpálás

adiabatikus szállítómagasság

halomsűrűség

porozitás

szfericitás

fajlagos felület

redukált átmérő (tömegre, felületre, térfogatra, süllyedési sebességre)

szitamaradvány

gyakoriság

főszemcse

főfeszültség

törési feltétel

rézsűszög

falsúrlódás

belső súrlódás

 

2/ Levezetések

A szabad kifutás útja haladó és forgó mozgás esetére

A rugóban tárolt energia

Az optimális terhelés mechanikus gépnél

villamos gépnél

hidraulikus gépnél

A kompresszió munkája izotermikus kompresszió

adiabatikus kompresszió

politropikus kompresszió esetére

Bernoulli egyenlet ideális és súrlódásos, összenyomhatatlan közegre,

stacionárius esetre

Laval-cső keresztmetszet-sebesség változása és a Mach szám

Süllyedési határsebesség lamináris és turbulens esetre

Térfogatáram-mérése rotaméterrel

Térfogatáram mérése Venturi mérővel

A berendezés szállítómagasság igénye

A szivattyú szállítómagassága

A kavitáció elkerülésének feltétele

Dugattyús szivattyú indikált teljesítménye

Izotermikus indikált teljesítmény és hatásfok

Adiabatikus indikált teljesítmény és hatásfok

Politropikus indikált teljesítmény és hatásfok

A Hofsass légpiknométer elve

Halmaz ellenállása Kármán modellje szerint

Főszemcse mérete az RRR függvényből

Mohr -féle főfeszültségi kör egyenlete

Törési feltétel megadása a Coulomb egyenessel

Törési feltétel megadása a főfeszültségek közötti kapcsolattal

Silónyomások Janssen modellje alapján

A boltozódás elkerülése Scwedes szerint

Sűrűáramú pneumatikus szállítás Verba-féle modellje

Az aprítás munkája Rittinger és Kick szerint

Behúzás feltétele pofás törőnél

hengeres törőnél

görgőjáratnál

 

3/ Gépek, berendezések

 

Ismertesse az alább felsorolt gépek működését egyszerű vázlat segítségével,

vagy a kiadott rajz alapján

egyfokozatú csigaházas örvényszivattyú

hermetikus szivattyú

centrifugál ventillátor

turo szivattyú

szennyvíz szivattyú

membrán szivattyú

oldalcsatornás (SIHI) szivattyú

tömlős szivattyú

fogaskerék szivattyú

egyszeres működésű dugattyús szivattyú

kettős működésű dugattyús szivattyú

triplex szivattyú

injektor

dugattyús kompresszor

axiális átömlésű turbokompresszor

radiális átömlésű turbokompresszor

Root fúvó

kompresszor segédberendezései

vízgyűrűs szivattyú

silóbolygatók

adagolók: csigás, szalagos, lengővályús, vibrációs, cellás, injektoros

Fuller csiga

szállítószalag

serleges elevátor

szállítócsiga

pneumatikus szállítórendszerek

porleválasztó ciklon

zsákos szűrő

szűrőciklon

hidraulikus szállítórendszerek

aprítógépek: pofás, hengeres, kalapácsos törő, golyós-, centrifugál-,

sugár- és gyöngymalom, görgőjárat

 

4/ Mérések, szabályozások

 

Ismertesse az alábbi mérési ill. szabályozási módszereket:

teljesítménymérés Prony-fékkel

nyomásmérés U csővel,

dobozos manométerrel

térfogatáram mérése köbözéssel,

rotaméterrel,

szűkítőelemes eszközzel

centrifugálszivattyú szabályozása fojtással

fordulatszám változtatással

lépcsős üzemmóddal

dugattyús szivattyú szabályozása fordulatszám változtatással

lökethossz változtatással

dugattyús kompresszor szabályozása szívóoldali fojtással

késleltetett szelepzárással

pótkárostérrel

megkerülő vezetékkel

ventillátor szabályozása fordulatszám változtatással

fojtással

sűrűségmérés Hofsass légpiknométerrel

fajlagos felület mérése a Kármán modell alapján

szemcseeloszlás mérése szitálással

ülepítéssel

törési feltétel meghatározása többirányú nyomással

triaxiális feszültségvizsgálattal

falsúrlódás mérése

fluidizációs határsebesség mérése

szalagos adagoló szabályozása

csigás adagoló "

lengővályús adagoló "

vibrációs adagoló "

cellás adagoló "

injektoros adagoló "

 

5/ Egyszerű számpéldák

 

Egy gépcsoport 80% hatásfokú villamos motorból, 95% hatásfokú hajtóműből és 72% hatásfokú szállítógépből áll. Mekkora a gépcsoport hatásfoka?

Számítsa ki a terhelési tényezőjét annak a 12 kW-os villamos motornak, amely 1440 1/min fordulatszám mellett 66 Nm forgatónyomatékot szolgáltat!

Egy gép hajtásához 60 Nm nyomaték szükséges 1440 1/min fordulatszám mellett, míg a gépben fellépő veszteség 2 kW. Mekkora ennek a gépnek a hatásfoka?

Egy ciklikusan működő gép a ciklusidő egyik felében 80%-os, a másik felében 40%-os terheléssel működik. Mekkora a teljes ciklusidőre vett átlagterhelése?

Egy 10 kW névleges teljesítményű gép ciklikus működése során a ciklusidő harmadában a névleges teljesítménnyel és 80%-os hatásfokkal, a másik harmadában félterheléssel és 60%-os hatásfokkal, míg a harmadik harmadban üresjárásban, 1 kW veszteséggel üzemel. Mennyi az egész ciklusra jellemző átlagos hatásfok?

Mekkora teljesítmény kell egy 10 kg tömegű test 2 m/s sebességgel csúsztatásához, ha a súrlódási tényező értéke 0.3?

Mekkora teljesítményt vesz fel egy 10 kW névleges teljesítményű, 80% részterheléssel működő motor, ha ennél a terhelésnél 85% a hatásfoka?

Egy villamosgép állandó vesztesége 2 kW, változó vesztesége teljes terhelésnél 4 kW. Számítsa ki az összes veszteséget félterhelésnél!

Mekkora a hasznos teljesítménye annak a 75% hatásfokú szivattyúnak,

amely az őt hajtó 10 kW-os motort félig terheli?

Mekkora a vesztesége annak a 2.5 kW névleges teljesítményű motornak,

amely 10% túlterhelés mellett 75% hatásfokkal üzemel?

Egy 10 kW-os mechanikai elven működő gép összes vesztesége a névleges terhelésnél 3 kW, a veszteség állandó része 1 kW. Mennyi a hatásfoka negyed terhelésnél?

Mekkora az abszolut nyomás nagysága 100 m-rel a tenger felszíne alatt? A felszínen a levegő fizikai normál állapotú, a tengervíz sűrűsége 1030 kg/m3

Mekkora a dinamikus nyomás az 1.2 kg/m3 sűrűségű levgőben 140 km/h sebességgel haladó vitorlázó repülőgép orrpontjában?

Elsüllyed-e az 1050 kg/m3 sűrűségű tengervízben úszó 900 kg/m3 sűrűségű 1 m3 térfogatú jégtábla, ha egy 50 kg tömegű fóka rámászik?

Mekkora az 1.5 bar abszolut nyomású, 40 Cº hőmérsékletű levegő sűrűsége?

Összenyomhatatlan közeg stacionárius áramlása során hányszorosára nő az áramlás sebessége, ha a csőátmérő harmadára csökken?

Lamináris csőáramlás maximális sebessége 5 m/s. Mekkora a keresztmetszetre számított átlagsebesség? Mennyi a sebesség a sugár 75%-ában?

Normálállapotú levegőt adiabatikusan kétszeres nyomásra komprimálunk. Mekkora lesz a sűrűsége?

A víz kinematikai viszkozitása 10-6 m2/s. Mekkora a dinamikai viszkozitása?

50 mm átmérőjű csőben 15 dm3/s víz áramlik, melynek dinamikai viszkozitása 10-3 kg/sm. Állapítsa meg, hogy az áramlás lamináris, vagyturbulens-e!

Számítsa ki az 1.5 m/s sebességű 1.2 kg/m3 sűrűségű légáramba helyezett 1 m átmérőjű gömbre ható ellenálláserőt, ha az ellenállástényező 0.44 értékű! 1.2 kg/m3 sűrűségű levegőben 200 km/h sebességgel haladó 3 m2 szárnyfelületen 1200 N felhajtóerő keletkezik. Számítsa ki a felhajtóerő tényezőjét!

Egy szivattyúra kapcsolt csővezeték jelleggörbéjének egyenlete :

HB = 62+5000q2. A munkapontban a térfogatáram 20 dm3/s. Mekkora a szivattyú szükséges szállítómagassága?

Egyhengeres, kettősműködésű dugattyús szivattyú lökete 300 mm, a dugattyú átmérője 200 mm, a löketszám 2 1/s, a volumetrikus hatásfok pedig 89%. Határozza meg az átlagos folyadékszállítást!

Egy szivattyú nyitott csatornából nyitott felső tárolóba csövön vizet szállít. Mekkora a szállítómagasság-igény, ha a két vízszint közötti magasság-különbség 20 m, és a csővezeték teljes áramlási vesztesége 30000 Pa?

Kéthengeres egyszeres működésű dugattyús szivattyú lökethossza 200 mm, löketszáma 2.5 1/s, és a dugattyú átmérője 180 mm. Mekkora a volumetrikus hatásfok, ha az átlagos folyadékszállítás 25 dm3/s?

Két azonos jelleggörbéjű szivattyút sorba kapcsolunk. Az eredő munkapont koordinátái: 7 m és 600 dm3/s. Mennyi lesz ebben az üzempontban

az egyes szivattyúk folyadékszállítása és szállítómagassága?

Két azonos jelleggörbéjű szivattyút párhuzamosan kapcsolunk. Az eredő munkapont koordinátái: 6 m és 50 dm3/s. Mennyi lesz ebben az üzempontban az egyes szivattyúk folyadékszállítása és szállítómagassága?

Adott egy szivattyú 2000 1/min fordulatszámhoz tarozó jelleggörbe pontja: 40 m, 100 dm3/s. Számítsa ennek a pontnak az affin megfelelőjét az 1800 1/min fordulatszámhoz tartozó jelleggörbén!

Határozza meg a szivattyú által felvett teljesítményt, ha szállítómagassága 12 m, folyadékszállítása 30 dm3/s, a szállított közeg víz, és a szivattyú hatásfoka 65%!

Mekkora lesz a szabályozás teljesítmény vesztesége, ha az 50 dm3/s térfogatáramú vizet szállító berendezés fojtás miatti áramlási veszteségtöbblete 50000 Pa?

Mekkora annak a 20 Cº-os 1 bar nyomású, 20000 m3/h levegőt 1.05 bar nyomásra szállító ventilátornak a hajtó teljesítmény igénye, amelynek a szívó- és nyomócsonkja azonos átmérőjű, hatásfoka pedig 70%?

Számítsa ki annak a fogaskerékszivattyúnak a volumetrikus hatásfokát,

amelynek 2 cm3 a foghézag térfogata, 28 a fogszáma, 800 1/min fordulatszám-

mal jár, és a közepes folyadékszállítása 1.4 dm3/s!

Szilárd szemcsés anyag sűrűsége 1400 kg/m3 halomsűrűsége 900 kg/m3. Mennyi a porozitása?

1200 kg/m3 sűrűségű anyag 100 szemcséjének tömege 85 g. Számítsa ki a tömegre redukált szemcseátmérőt!

1 kg szemcsés szilárd anyag szétszitálása után a legfelső, 1.1 mm lukméretű szitán 145 g anyag marad fenn, míg az alatta lévő, 0.063 mm lukméretűn 0.215 kg. Mekkora a maradvány és az átmenet ezen az utóbbi szitán százalékban?

Egy anyag nyugvásbeli rézsűszöge 36º. Mekkora mozgásbeli rézsűszög-gel számol?

30 t 1200 kg/m3 sűrűségű, 35% porozitású szemcsés szilárd anyagot kell silóban tárolni. 20% tartalékhellyel számolva milyen magasságúra készítteti a 2 m átmérőjű silót?

Szállítócsigával 1500 kg/m3 . száraz homokot akarunk szállítani. A csiga

átmérője 400 mm, menetemelkedése 0.3 m, fordulatszáma 50 1/min. Mekkora

szállítóteljesítményre számíthatunk, ha a töltési tényező 0.125?

15° -kal emelkedő 35 m hosszú szállítócsiga 360 kg homokot szállít

percenként egy tartályba. Mekkora teljesítmény kell a csiga hajtásához, ha a

vízszintes teljesítménytényező 1.5, a függőleges pedig 1 értékű?

Serleges elevátor 1100 kg/m3 térfogatsűrűségű bóraxot szállít 45 m magasra. Egy serleg térfogata 1.2 dm3 a serlegosztás 300 mm. Mennyi az óránkénti szállítóteljesítmény, ha a töltési fok 70% és a heveder sebessége 0.3 m/s?

Serleges elevátorral 12 t/h őrölt bauxitot kell 25 m magasra szállítani. Mekkora legyen a hajtómotor teljesítménye, ha a hajtómű hatásfoka ennél a szállítóteljesítménynél 80%, és a teljesítménytényező 1.3?

0.6 m/s sebességgel mozgó 400 mm széles szállítószalagon 750 kg/m3 térfogattömegű szénport szállítunk, amelynek a mozgásbeli rézsűszöge 28º.Mekkora szállítóteljesítményre számíthatunk?

Ferde állású szállítószalaggal óránként 50 t kavicsot szállítunk 50 m

vízszintes távolságra és egyben 9 m magasra. Mekkora motorteljesítmény kell a szállítószalag hajtásához, ha a vízszintes teljesítménytényező 0.4, a függőleges 1.1, és a hajtómű hatásfoka 80%?

 

 

Egy szabálytalan alakú aluminiumoxid szemcse térfogata 0,15 cm3,

felülete 3 cm2. Mekkora a szemcse szfericitása és fajlagos felülete?

Egy aprószemcsés ömlesztett anyag kohéziója 900 Pa, belsõ súrlódási szöge 30º. A halmazra 7000Pa és 3000Pa fõfeszültség hat. Eltörik-e a terhelt anyaghalmaz?

Egy aprószemcsés ömlesztett anyag kohéziója 900Pa, belsõ súrlódási szöge 30º . A halmazra ható nagyobbik fõfeszültség 7000Pa. Számítsa ki azt a fõfeszültséget amelynél az anyag éppen megcsúszik !

Egy Hofsäss-légpiknométer levegõvel kitöltött térfogata a mérés kezdetén, ha a mérõedény nem tartalmaz mérendõ anyagot 400 cm3, az ún. kalibrált térfogata pedig 15 cm3. A légköri nyomás 101 kPa, a mérõfolyadék sűrűsége 998 kg/m3. Számolja ki a manométer kitérését, ha a mérõedénybe 15g tömegű, 3000 kg/m3 anyagsűrűségű aluminium-oxid port helyezünk !

Az RRR összefüggés jól közelíti egy ömlesztett szilárd anyag maradványgörbéjét. Számolja ki a szitált anyag fõszemcse méretét, ha a 0,876 maradványhoz tartozó szemcseméret 0,2 mm, továbbá a szemcseméret az 1/e maradványnál 0,5 mm !

Egy aprószemcsés ömlesztett anyagra 7000 Pa és 3000 Pa fõfeszültség hat, melyek hatására a 15° belsõ súrlódási szögű anyag éppen megcsúszik. Számítsa ki az anyag kohézióját !