GATE Inżynieria chemiczna Syllabus

Kod tematu: CH

Struktura kursu

Sekcje / jednostki	Tematy
Section A	Engineering Mathematics
Rozdział 1	Algebra liniowa
Rozdział 2	Rachunek różniczkowy
Rozdział 3	Równania różniczkowe
Część 4	Zmienne złożone
Rozdział 5	Prawdopodobieństwo i statystyka
Jednostka 6	Metody numeryczne
Section B	Process Calculations and Thermodynamics
Section C	Fluid Mechanics and Mechanical Operations
Section D	Heat Transfer
Section E	Mass Transfer
Section F	Chemical Reaction Engineering
Section G	Instrumentation and Process Control
Section H	Plant Design and Economics
Section I	Chemical Technology

Syllabus przedmiotu

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

Algebra macierzy
Układy równań liniowych
Wartości własne
Eigenvectors

Unit 2: Calculus

Funkcje pojedynczej zmiennej
Limit
Ciągłość i różniczkowość
Szeregi Taylora, twierdzenia o wartości średniej
Ocena całek oznaczonych i niewłaściwych
Częściowe pochodne
Całkowita pochodna
Maksima i minima
Gradient
Dywergencja i zawijanie
Tożsamości wektorowe
Pochodne kierunkowe
Całki liniowe, powierzchniowe i objętościowe
Stokes
Twierdzenia Gaussa i Greena

Unit 3: Differential Equations

Równania pierwszego rzędu (liniowe i nieliniowe)
Równania różniczkowe liniowe wyższego rzędu o stałych współczynnikach
Równania Cauchy'ego i Eulera
Problemy wartości początkowej i brzegowej
Laplace przekształca
Rozwiązania jednowymiarowych równań ciepła i fali oraz równania Laplace'a

Unit 4: Complex variables

Liczba zespolona
Postać biegunowa liczby zespolonej
Nierówność trójkąta

Unit 5: Probability and Statistics

Definicje prawdopodobieństwa i twierdzenia o próbkowaniu
Warunkowe prawdopodobieństwo
Średnia, mediana, moda i odchylenie standardowe
Zmienne losowe, rozkłady Poissona, normalne i dwumianowe
Analiza regresji liniowej

Unit 6: Numerical Methods

Numeryczne rozwiązania liniowych i nieliniowych równań algebraicznych
Integracja przez trapez i regułę Simpsona
Jedno- i wieloetapowe metody numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych

Section B: Process Calculations and Thermodynamics

Bilanse masy i energii w stanie ustalonym i niestacjonarnym, w tym wielofazowe -
- Multicomponent
- Systemy reagujące i niereagujące
Stosowanie elementów ściągających -
- Recycle
- Bypass
- Oczyść obliczenia
Reguła faz Gibba i analiza stopnia swobody

First and Second laws of thermodynamics

Zastosowania pierwszego prawa do zamykania i otwierania systemów
Drugie prawo i entropia
Właściwości termodynamiczne czystych substancji
Równanie stanu i właściwości rezydualnych -
- Właściwości mieszanin Częściowe właściwości molowe
- Fugacity
- Nadmiar właściwości
- Współczynniki aktywności
Równowagi fazowe -
- Przewidywanie VLE systemów
- Równowaga reakcji chemicznych

Section C: Fluid Mechanics and Mechanical Operations

Statyka płynów
Płyny newtonowskie i nienewtonowskie
Bilanse powłoki, w tym różniczkowa postać równania Bernoulliego i bilans energetyczny
Makroskopowe czynniki tarcia
Analiza wymiarowa i podobieństwo
Przepływ przez systemy rurociągów
Przepływomierze
Pompy i kompresory
Teoria elementarnej warstwy granicznej
Przepływają obok zanurzonych ciał, w tym złóż upakowanych i fluidalnych
Turbulentny przepływ
Wahania prędkości
Uniwersalny profil prędkości
Spadek ciśnienia
Wielkość i kształt cząstek
Rozkład wielkości cząstek
Redukcja wielkości i klasyfikacja cząstek stałych
Wolne i utrudnione osiedlanie się
Wirówka i cyklony
Zagęszczanie i klasyfikacja, filtracja, mieszanie i mieszanie
Transport ciał stałych

Section D: Heat Transfer

Stałe i niestabilne przewodzenie ciepła
Konwekcja i promieniowanie
Termiczna warstwa graniczna i współczynniki przenikania ciepła
Wrzenie, kondensacja i parowanie
Rodzaje wymienników ciepła i parowników oraz ich obliczenia procesowe
Projekt dwururowych, płaszczowo-rurowych wymienników ciepła
Parowniki z pojedynczym i wielokrotnym efektem

Section E: Mass Transfer

Prawa Ficka
Dyfuzja molekularna w płynach
Współczynniki przenikania masy
Film
Penetration
Teorie odnowy powierzchni
Analogie przenoszenia pędu, ciepła i masy
Etapowe i ciągłe kontaktowanie oraz wydajności stopni
Koncepcje HTU i NTU -
- Projektowanie i eksploatacja sprzętu do destylacji
- Absorption
- Leaching
- Ekstrakcja ciecz-ciecz
- Drying
- Humidification
- Dehumidification
- Adsorption

Section F: Chemical Reaction Engineering

Teorie szybkości reakcji
Kinetyka reakcji jednorodnych
Interpretacja danych kinetycznych
Pojedyncze i wielokrotne reakcje w idealnych reaktorach
Nieidealne reaktory
Rozkład czasu przebywania
Model jednoparametrowy
Reaktory nieizotermiczne
Kinetyka heterogenicznych reakcji katalitycznych
Efekty dyfuzyjne w katalizie

Section G: Instrumentation and Process Control

Pomiar zmiennych procesowych
Sensors
Przetworniki i ich dynamika
Modelowanie procesów i linearyzacja
Funkcje przenoszenia i odpowiedzi dynamiczne różnych systemów
Systemy o odpowiedzi odwrotnej
Krzywa reakcji procesu
Tryby regulatora (P, PI i PID)
Zawory regulacyjne
Analiza układów zamkniętych z uwzględnieniem stabilności
Pasmo przenoszenia
Strojenie kontrolera
Sterowanie kaskadowe i wyprzedzające

Section H: Plant Design and Economics

Zasady ekonomiki procesu i szacowania kosztów z uwzględnieniem amortyzacji i całkowitego kosztu rocznego
Wskaźniki kosztów
Stopa zwrotu
Okres zwrotu
Zdyskontowany przepływ środków pieniężnych
Optymalizacja w projektowaniu procesów i wymiarowaniu sprzętu inżynierii chemicznej, np. Sprężarek
Wymienniki ciepła
Styczniki wielostopniowe

Section I: Chemical Technology

Przemysł chemii nieorganicznej (kwas siarkowy, kwas fosforowy, przemysł chloro-alkaliczny)
Nawozy (amoniak, mocznik, SSP i TSP)
Przemysł produktów naturalnych (celuloza i papier, cukier, olej i tłuszcze)
Rafinacja ropy naftowej i petrochemia
Przemysł polimeryzacyjny (włókna syntetyczne polietylenowe, polipropylenowe, PVC i poliestrowe)

Aby pobrać plik PDF Kliknij tutaj .