Введение. Основные понятия и закономерности дисциплины процессы и аппараты химической технологии. Классификация процессов. Непрерывные и периодические, стационарные и нестационарные процессы. Жидкости и газы. Идеальная жидкость. Силы, действующие в жидкости. Напряжения в жидкостях и газах (тангенциальные и нормальные). Модель непрерывной среды. Понятие физического элементарного объема. Дифференциальная и интегральная форма уравнения неразрывности.
Баланс сил при движении вязкой несжимаемой жидкости. Уравнение Навье-Стокса и его физический смысл. Уравнение движения идеальной жидкости Эйлера. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера. Гидростатика. Практические приложения основного уравнения гидростатики.
Гидродинамика. Энергетический баланс стационарного движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости. Его практические приложения (истечение жидкостей, трубка Пито-Прандтля). Принципы измерения скоростей и расходов жидкости дроссельными приборами и пневмометрическими трубками. Определение расходов при истечении жидкостей через отверстия или насадки.
Основные понятия гидродинамики. Гидравлический радиус и эквивалентный диаметр. Гидродинамические режимы движения жидкостей: ламинарный и турбулентный. Опыты Рейнольдса. Число Рейнольдса и его критические значения. Понятие турбулентности. Представления о гидродинамическом пограничном слое при течении по трубам и каналам и при обтекании тел. Распределение скоростей по радиусу трубы постоянного сечения при ламинарном стационарном течении. Уравнение Пуазейля. Эпюры скоростей при ламинарном и турбулентном течении жидкости в трубе.
Гидродинамическое сопротивление при течении жидкостей и газов. Расчет потерь на трение (уравнение Дарси-Вейсбаха) и на местные сопротивления. Расчет напора для перемещения жидкостей через систему трубопроводов и аппаратов. Расчет диаметра трубопроводов и аппаратов; выбор скоростей потоков и оптимального диаметра трубопроводов.
Насосы. Основные параметры работы насосов: производительность, напор, мощность, кпд. Расчет напора насоса. Определение допустимой высоты всасывания. Явление кавитации и его предотвращение. Характеристики центробежных и плунжерных насосов. Работа центробежных насосов на гидравлическую сеть.
Классификация насосов. Объемные и динамические насосы. Расчет производительности поршневых насосв простого и двойного действия. Схемы, изображения, достоинства и недостатки следующих насосов: поршневого, плунжерного, диафрагмового (мембранного), шестеренчатого, центробежного, осевого, а также монтежю.
Классификация и основные понятия процессов массообмена. Способы выражения состава фаз. Понятие о массопередаче и массоотдаче. Направления переноса вещества из фазы в фазу. Материальный баланс непрерывного процесса. Уравнения рабочих линий.
Абсорбция. Минимальный и оптимальный расход поглотителя. Степень извлечения. Направление процесса массопередачи. Классификация массообменных процессов.
Расчет диаметра и высоты ректификационной колонны. Тепловой баланс колонны. Схемы установок для непрерывной, периодической экстрактивной и азеотропной ректификации.
