II. semestar sveučilišnog diplomskog studija Strojarstvo
Tjedno opterećenje: 2P + 2V
ECTS bodovi: 5
Nositelj kolegija
prof.dr.sc. Marija Živić, redovita profesorica u trajnom zvanju
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G3
mzivic@unisb.hr
Izvođači kolegija
doc.dr.sc. Mario Holik, docent
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G104a
mholik@unisb.hr
dr.sc. Antun Barac, viši asistent
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G104a
abarac@unisb.hr
Matej Đuranović, mag.ing.mech., asistent
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G107
mduranovic@unisb.hr
Okvirni sadržaj predmeta
Sušenje: definicija, proces, podjela, značaj, primjena, higroskopni i nehigroskopni materijali. Određivanje i opis parametara vlažnog materijala. Termofizikalna i mehanička svojstva vlažnih materijala. Vlažni zrak: svojstva, dijagrami stanja („h – x“, psihrometrijski dijagram), idealne i stvarne termodinamičke promjene stanja (grijanje, hlađenje, miješanje, miješanje uz grijanje/hlađenje, ovlaživanje, razvlaživanje, optočno i stupnjevito sušenje). Ishlapljivanje. Statika i kinetika sušenja:pojmovi, definicije, relacije, odnosi (slobodna, vezana, kemijski vezana vlaga, točka zasićenosti, vlaga ravnoteže, faze sušenja, prijenos topline i mase tijekom sušenja, krivulje brzine sušenja). Trajanje sušenja (analitički, grafički). Utjecajni parametri na brzinu, trajanje i kakvoću sušenja na strani zraka i higroskopnog materijala. Značajke i specifičnosti sušenja tankostjenih, komadastih, debljih mekih i tvrdih higroskopnih materijala pravilnog i nepravilnog oblika. Prirodno sušenje: uvjeti, primjena, trajanje, izvedba, učinkovitost. Umjetno konvektivno sušenje: oblikovanje sušara, kapacitet i toplinski proračun, proračun i dimenzioniranje elemenata i opreme (protok zraka, grijanje, vlaženje, ventiliranje), regulacijskih i pogonskih sklopova. Režimi i oštrina sušenja. Vakuumsko sušenje. Metode mjerenja, mjerni instrumenti i kontrola sušenja. Kompjutorsko vođenje procesa sušenja. Mogući uzroci nastanka i mjere minimalizacije grešaka sušenja. Potrošnja toplinske energije u svim fazama sušenja. Dimenzioniranje toplinskog izvora za rad više sušara s različitim režimima sušenja. Procesi sušenja poljoprivrednih i prehrambenih proizvoda, bilja i duhana, raznih sortimenata drva, građevnih proizvoda,…Karakteristična tehnička rješenja sušara za sušenje različitih vrsta higroskopnih materijala. Napredna tehnička rješenja sušenja i izvedbe sušara. Tehno-ekonomski parametri sušenja. Sekundarni i alternativni izvori energije za sušenje.
Oblici provođenja nastave i način provjere znanja
Predavanja.
Vježbe: auditorne uz aktivno sudjelovanje studenata, prezentacija praktičnih sustava sa računskim primjerima.
Tijekom izvođenja nastave provjera znanja rješavanjem kraćih testova iz poznatog gradiva (do pet testova u semestru), seminarski rad.
Cilj kolegija
Obrazovanje studenata strojarstva u znanstvenom i stručnom području s pojmovima i metodama prepoznavanja i rješavanja problema iz područja sušenja higroskopnih materijala i proizvoda s izravnom primjenom u energetici i procesno – prerađivačkoj praksi.
Način polaganja ispita
Svi položeni testovi tijekom semestra i pozitivno ocijenjen seminarski rad 50%, usmeni ispit 50%. Pismeni i usmeni ispit.
Popis literature potrebne za studij i polaganje ispita
- Bogner, M.: Termotehničar 2, odabrano poglavlje „Sušenje“, Smeits, Beograd, 2004.
- Bošnjaković, F.: Nauka o toplini – II dio, Tehnička knjiga, Zagreb, 1976.
- Halasz, B.: Inženjerski priručnik IP1, „Vlažni zrak“, Školska knjiga, Zagreb, 1996.
- Topić, M., R.: Osnove projektiranja, proračuna i konstruiranja sušara, Naučna knjiga, Beograd, 1989.
- Predavanja i vježbe iz kolegija; Čikić, A.: Konvektivno sušenje drva, (knjiga u završnoj obradi) 43
Popis literature koja se preporučuje kao dopunska
- Galović, A.: Termodinamika II, FSB, Zagreb, 2007.
- Krischer, O.Kroll, K.: Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik, Springer – Verlag, Berlin / Gottingen / Heidelberg, 1963.
- Sažin, B., S.: Osnovi tehniki suški, Himija, Moskva, 1984.
- Likov, A.,V.:Teorija suški, Energija, Moskva, 1968.
- Voronjec, D., Kozić, Đ.: Vlažni zrak, Naučna knjiga, Beograd, 1989.
- Benitez, J.: Principles and Modern Applications of Mass Transfer Operations, Wiley- Interscience, 2002.
- Nedeljkov, M., Stakić, M.: Osnove tehnike sušenja, FTN, Novi Sad, 1994.
Ishodi učenja
- Definirati, prepoznati i objasniti pojmove i karakteristike sušenja higroskopnih materijala u okolišu, energetici i procesno – prerađivačkoj praksi
- Samostalno interpretirati tehnička rješenja, rukovati s opremom i uređajima u neposrednoj primjeni sušenja higroskopnih materijala i proizvoda
- Izrađivati termotehničke proračune, analizirati i uspoređivati bilance energije i mase procesa, razlikovati režime i kakvoću sušenja različitih higroskopnih materijala i proizvoda te upravljati procesom sušenja
- Oblikovati i odabrati primjenjiv model sušenja prilagođen određenoj vrsti i fizikalnim svojstvima higroskopnog materijala
- Procijeniti i valorizirati tehničku sposobnost, učinkovitost i ekonomičnost procesa sušenja
Povezivanje ishoda, učenja, nastavnih metoda i procjena ishoda učenja
| Nastavna aktivnost | ECTS | Ishod učenja | Aktivnost studenata | Metode procjenjivanja | Bodovi min-max |
|---|---|---|---|---|---|
| Pohađanje predavanja | 1 | 1-5 | Prisutnost na nastavi | Evidencija | 2,5-5 |
| Pohađanje vježbi | 1 | 1-5 | Prisustvo uz aktivno sudjelovanje | Evidencija i pregled vježbi | 2,5-5 |
| Kontinuirana provjera znanja | 1 | 1-5 | Priprema za kolokvij ili pismeni ispit | 3 kolokvija | 30-50 |
| Seminarski rad | 1 | 1-5 | Izrada seminarskog rada | Procjena pismenog rada i odgovori na pitanja | 10-20 |
| Završni ispit | 1 | 1-5 | Ponavljanje usvojenog gradiva | Usmeni ispit | 15-20 |
| Ukupno: | 5 | 60-100 |