probleme pfpa 2014

PFPA Anul III - 2014

1

PROBLEME

P1. Se supune uscrii un lot de 14 tone de semine de gru care au un coninut de umiditate uum=19,5% i se aduc la un coninut de umiditate de uus=15,5%. Se cere: a) Cantitatea de ap eliminat prin uscare ; b) Cantitatea lotului de semine dup uscare; c) Reducerea (%) prin uscare a masei lotului de semine.

P2. Pentru 4 valori ale umiditii relative (%) ale aerului la temperatura mediului de 23 C n cazul seminelor de gru, coninutul de umiditate de echilibru corespunztoare procesului de desorbie corespunde datelor din tabelul:

(%) 20 55 75 85

ue 9,45 13,45 16,72 18,91

n ipoteza c procesul de desorbie poate fi descris prin ec. Henderson, s se determine: a) Val. coeficienilor k i u din ec. Henderson; b) Testarea concordanei valorilor estimate cu ajutorul ec. Henderson cu valorile msurate (se calculeaz eroarea relativ); c) Evaluarea ue(%) la o valoare (%) impus de valoarea existent la experimentare (tab.).

P3. Aceeai problem ca (P2) n cazul seminelor de porumb pentru datele experimentale:

(%) 32 68 75 86

ue(%) 10,36 16,43 17,86 20,71

P4. S se evalueze cantitatea reglat la ambalarea n pung a orezului n localitatea A unde ueA=15%(us), dac la comercializare n localitatea B, ueB=10%(us), masa pungii de orez trebuie s fie de 1 kg. Dac mpachetarea se face de 1 kg, la comercializare poate fi posibil litigiul?

P5. Acelai enun ca n (P1) pentru urmtoarele date: ui=20%(um); uf=14%(um); Mi=200tone.

P6. Distribuia pe clase de dimensiuni a seminelor de porumb dup grosime: a) ntocmirea tabelului de distribuie; b) Histograma i curba de variaie; c) Evaluarea mrimilor statistice caracteristice (Mc,c,Cv(%), normalitatea distributiei); d) Aplicaie la evaluarea ponderilor fraciilor irului de valori msurate (mm): 4,6 ; 4,2 ; 4,4 ; 4,0 ; 4,1 ; 3,9 ; 4,8 ; 4,5 ; 4,3 ; 5,4 ; 5,1 ; 4,9 ; 4,7 ; 4,9 ; 4,6; 4,4; 4,9; 5,6 ; 5,3 ; 5,0 ; =0,3 mm.

P7. Aplicaie privind datele din problema P6. Evaluarea ponderii(%) a fraciei seminelor cu grosimea n limitele c[Mc-2c, Mc+c] din tabelul seminelor i s se compare cu valoarea estimat teoretic pe baza ipotezei c distribuia se poate exprima prin curba normal Gauss. Care este eroarea estimrii?

P8. S se estimeze ponderile (%) fraciilor din masa de semine de gru obinute prin separarea pe un bloc cu 2 site suprapuse (vezi fig.) cu orificiile dreptunghiulare cu

dimensiunile a1=3,3 mm ; a2= 2,7 mm , tiind c din msurtori s-a obinut Mc=2,9 mm i c=0,2 mm n ipoteza c distribuia dup grosime a seminelor de gru se poate aproxima prin curba normal Gauss.


2

P9. Datele obinute la analiza granulometric a dou tipuri de mciniuri de gru de la dou mori cu valuri sunt date n tabel. S se realizeze: a) Tabelul de analiz granulometric; b) Graficul curbei granulometrice cumulative Ri(%) si Ti(%) ;

c) Evaluarea valorii medii a mcini (dm) i suprafaa specific medie Sspm; d) Evaluarea gradului de mrunire (); e) Evaluarea coeficienilor b, n din ec. Rosin-Rammler a curbei granulometrice Ri(%); f) Evaluarea ponderii fraciilor obinute din macini pentru dimensiunea orificiilor a 2 site 1=0,75 mm ; 2=0,45 mm; g) S se evalueze 50 ;

Densitatea mciniului =1,25g/cm n acele situatii.

P10. Utilizarea ec.Rosin-Rammler i a curbei granulometrice Ri(%) la evaluarea ponderilor fraciilor obinute ntr-un mcini pe un set de 2 site suprapuse cu dimensiuni cunoscute ale orificiilor, pentru datele analizei granulometrice de la problema P9 n cazul: l1=0,735 mm;

l2=0,43 mm (vezi i fig. de la P8).

P11. Evaluarea prin calcul a vitezei de plutire a seminelor de gru, porumb, fasole i floarea

soarelui, utiliznd relaia ept dZv 7 (m/s) i date pentru Z, p, de din literatura de

specialitate.


3

P12. Alegerea vitezei curentului de aer ntr-un canal de aer n care se poate realiza separarea,

masa din componentele amestecului de semine din coul combinei de la recoltarea grului, seminelor de gru (ntregi, sprturi) + pri pioase (pleav, fragmente de paie i spice) i s se realizeze schema tehnologic a separrii, pe baza cunoaterii vitezelor de plutire i anume: Semine de gru_ _ _ _ _ _ _ _ _ 8,9-11,5 m/s Sprturi_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 7,5-8,5 m/s Pleav_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0,7-3,1 m/s Fragmente paie + spice_ _ _ _ _ 3,5-6 m/s

P13. Evaluarea presiunii gravimetrice exercitate pe vertical, pe pereii verticali i nclinai ai unui buncr metalic de depozitare pentru semine de gru (Janssen i Rankine). Date: H=5m ; v=0,75g/cm; D=1,5 m ; =0,32; =55 ; 0=27 .

P14. S se evalueze creterea presiunii (pL) i presiunea final pLf pe pereii unui buncr de semine de gru dac coninutul de umiditate al seminelor a crescut de la U=10%(um) la U''=14,5%(um).

P15. Evaluarea porozitii seminelor de gru cunoscnd c volumul propriu a 40 semine a fost de 1,2 cm i tiind c m1000=40 g. Folosind o cutie cilindric de diametru de 10 cm i nlime de 10 cm, umplut cu semine de gru au cntrit 58,5g.

P16. Evaluarea duritii Mayer n (UdM) pentru textura unui mr dac ecuaia Mayer ntre fora de apsare F (N) i diametrul urmei a (mm) lsate prin apsarea unei bile de oel cu diametrul de 135 mm este: F=0,445 a

1,761, mrul avnd o raz a calotei sferice n vecintatea

punctului de contact cu bila de 38,9 mm, iar deformaia texturii la apsarea bilei a fost 0,30 mm.

P17. Evaluarea tensiunii de biocurgere la forfecare a texturii unui mr pe baza msurtorilor rezistenei la penetrare cu con cu unghiul la vrf de 18 , cunoscnd legea lui Velon corespunztoare forei de apsare constant de 1N, i anume: h'=2,33ln(t)+41,4 (up); [t(s)-durata de apsare].

P18. Evaluarea razei calotei sferice ce aproximeaz forma geometric a suprafeei unui mr din vecintatea unui punct considerat, prin utilizarea sferometrului cu distana ntre picioruele laterale fixe de 28,5 mm i deplasrile tijei mobile centrale a comparatorului citite pe acesta corespunzatoare planelor, meridian i ecuatorial al mrului de 3,15 mm, respectiv 2,87 mm.

P19. Evaluarea rigiditii (fermitii) texturii fructelor (merelor), utiliznd teoria contactului elastic Hertz pentru determinarea modulului de elasticitate Young (E) la compresiune al

texturii prin solicitarea static a fructului ntre dou plci plane rigide paralele. Se dau urmtoarele date: fora de compresiune 7,895 N; care produce deformaia de 0,46 mm; razele calotelor sferice n vecintatea punctelor de contact ale suprafeei cu cele dou plci plane de 36,5 mm, respectiv 35,8 mm; coeficientul Poisson pentru mere 0,34...0,37.

P20. Acelai enun cu problema P19 cnd se utilizeaz compresiunea texturii fructului prin apsarea unei bile sferice din oel. Se cunosc datele: fora de apsare de 7,895 N a unei bile sferice din oel cu diametrul de 13,5 mm produce o deformaie de 0,75 mm; raza calotei sferice fruct 36,1 mm la punctul de contact; coeficientul Poisson 0,34...0,37.


4

P21. Evaluarea vscozitii dinamice a lichidelor (mPas) cu comportare Newtonian prin utilizarea vscozimetrului cu capilar de tip Ubbelohde. n cazul apei distilate, la temperatura

mediului 24-25 C, la msurtori s-au obinut datele: densitatea apei, cca. 0,98 g/cm; timpul mediu de scurgere 182,5 s; constanta capilarului C=0,00499 mPacm/g. n situaia unei soluii de zahr n ap (20% g/ml) cu densitatea de 1,066 g/cm timpul mediu de scurgere cu acelai capilar a fost de 277s.

P22. Evaluarea vscozitii dinamice (mPas) a lichidelor cu comportare Newtonian prin utilizarea vscozimetrului Hppler cu bil cu cdere liber. n cele 2 cazuri ca i la problema P21, s-a ales bila cu constanta de Cb=0,008413 mPacm/g i cu densitatea 2,404 g/cm iar timpii medii de deplasare ai bilei msurai au fost de 76s pentru apa distilat, respectiv de 131s pentru soluia de zahr.

P23. Evaluarea energiei absorbite de fructe prin ciocnirea prin metoda pendulului. La

experimentari s-a utilizat un pendul cu tij cu lungimea de 600 mm. n cazul utilizrii merelor Johnatan dup 6 luni de pstrare n celule frigorifice, pentru valori medii ale maselor lor de 135 g, la unghiuri de lansare de 45 ale pendulului s-au msurat unghiuri de revenire de 24,5 . Cunoscnd energia specific absorbit limit de ciocnire de 0,464 J/kg la care apar vtmri (striviri ale esutului pulpei) la aceast categorie de mere, s se aprecieze dac experimentele sunt nsoite de vtmrile fructelor.

P24. Evaluarea vitezei maxime de ciocnire i a nlimii maxime de cdere a fructelor proaspete din condiia ca s nu se vatme mecanic (contuzii ale esuturilor pulpei fructelor n vecintatea locului ciocnirii). n cazul merelor Johnatan, dup o perioad de cca. 6 luni de pstrare n depozite frigorifice, experimental s-a determinat energia specific limit la ciocnire de 0,464 J/kg la care apar vtmri. Se cunoate coeficientul de restituire la ciocnire, pentru mere n limitele 0,48...0,52.

P25. Evaluarea energiei absorbite la ciocnire prin metoda cderii libere verticale. S-a lsat s cad de la o nlime de 100 cm un bob de mazre pe o suprafa plan rigid ori frontal, msurndu-se durata de 0,6 s ntre prima ciocnire i urmtoarea dup revenire. Se mai cunoate valoarea medie de 330g a masei a 1000 boabe de mazre verde.

P26. Evaluarea debitului printr-o conduct cu seciune circular pentru diferite tipuri de

lichide (dup legea de curgere )(

f ). Evaluarea n cazul apei (legea de curgere

) pentru urmtoarele date: temperatura de 20 C; diametrul conductei de 25 mm;

lungimea conductei 15 mm; cderea de presiune pe aceast lungime a conductei de 0,2 bar.

P27. Acelai enun i aceleai date ca n problema P26 dar ca aplicaie cazul sucului de tomate cu o concentraie de 5,8% s.u. pentru care se cunoate legea de curgere: =0,233 0,59 n care (Pa), (s).

P28. Alegerea cofrajelor alveolare pentru ambalarea tomatelor sortate pe fracii pe principiul cntririi individuale a fructelor. Aplicaie n cazul tomatelor la care experimental s-a determinat c ntr-o masa i diametrul lor ecuatorial maxim exist relaia M = 2,110 De max

2,628, M(g), Demax(mm) valabil pentru M[80g ,174g] i De max[55mm, 72mm]. La

alegere se va avea n vedere c se ambaleaz fraciile ncepnd cu fructele de 125g cu trepte de 10g pentru fiecare fracie pn la fructele de 165g.


5

P29. Evaluarea diametrului echivalent al seminelor i a suprafeei specifice a acestora. Aplicaie pentru semine de gru i de porumb, pe baza cunoaterii valorilor medii ale maselor a 1000 boabe i a densitilor acestora. Pentru seminele de gru se vor considera valorile: 40g pentru 1000 semine i densitatea de 1250 kg/m, iar pentru porumb 280g pentru 1000 semine i densitatea 1300kg/m.

P30. Evaluarea debitului masic la curgerea gravimetric prin orificii plane orizontale de form circular sau ptrat pentru semine de gru i semine de porumb, compararea datelor evaluate cu cele reale msurate i alegerea modelului de calcul adecvat. Se vor utiliza modelele matematice Fowler-Glastonbury, Beverloo i Chang-Converse i datele din tabelul prezentat la tema de cas.

P31. Evaluarea diametrului valurilor morilor cu valuri pentru gru, cunoscnd coeficientul de frecare pe oel n funcie de coninutul de umiditate al acestora conform relatiei: =0,256+1,4310 Uum(%), valabil pentru Uum[10,18%]. Se va considera situaia n care s se asigure mcinarea pentru semine cu un coninut de umiditate Uum[10,15%] (obs: Se va considera diametrul echivalent ca dimensiune a seminelor de gru).

P32. Evaluarea puterii necesare asigurrii deplasrii materialelor granulare cu ajutorul transportoarelor cu raclei. Aplicaie: materialul granular transportat - semine de gru cu coninutul de umiditate de 18%(um); debitul de lucru 5 t/h; lungimea de transport, 15m, nclinat cu unghiul de 15 fa de orizontal (obs: Pentru coeficientul de frecare, vezi P31).

P33. Evaluarea vitezei de sedimentare (mrimea hidraulic) n cmp gravitaional a unor particule la deplasarea printr-un mediu lichid. Aplicaie n cazul cireelor (viinelor) n ap -cireele considerate sferice de diametru 10 mm cu densitatea de 1050 kg/m la o temperatur a mediului de 20...23 C considernd un regim de curgere laminar i respectiv turbulent, verificndu-se regimul de curgere.

P34. Evaluarea creterii vitezei de sedimentare n cmp gravitaional i n cmp centrifugal n cazul suspensiilor de tip emulsii (ex: grsimea sub form de globule sferice distribuite n plasma laptelui integral) prin creterea dimensiunii particulelor. Aplicaie: cazul globulelor sferice de grsime n lapte care provin din unirea a 2 globule de acelai diametru fa de acestea din urm pentru situaia celor dou regimuri de curgere: laminar, respectiv turbulent.

P35. Stabilirea ecuaiei reologice constitutive la solicitarea de compresiune pentru textura merelor n stare proaspt al crei comportri reologice este reprezentat prin modelul fizic complex Zener, figurat:

Determinarea soluiei acestei ecuaii n cazul testului de relaxare i determinarea modulului de elasticitate, de relaxare.


6

P36. Determinarea ecuaiei care descrie deformaia corespunztoare textului de fluaj la compresiune pentru textura merelor reprezentat prin modelul fizic complex Burgers, figura:

P37. Evaluarea debitului unui material fluid printr-o conduct. Acelai enun i aceleai date ca n P26, dar ca aplicaie cazul piureului de pere cu 18,3% s.u. a crui lege de curgere de tip Ronigham poate fi considerat: = 39,5+0,0258 , (Pa), (s) la temperatura de 32 C. S se efectueze evaluarea i pentru cazul n care cderea de presiune este de 1 bar.

P38. Evaluarea debitului pentru sosul de mere, la temperatura de 24 C a crui ecuaie de curgere este: = 0,66 0,408 , (Pa), (s) pentru aceleai date din P26.

P39. Evaluarea debitului pentru sucul de roii reconstituit, la temperatura de 32,5 C a crui ecuaie de curgere este: = 5 0,435 , (Pa), (s ) pentru aceleai date din P26.

P40. Evaluarea debitului pentru piure de pere cu 18,3% s.u. a crui lege de curgere poate fi redat prin ecuaia =2,25 0,486 , (Pa), (s) pentru aceleai date din P26.

probleme pfpa 2014

Documents