Naslov
Fenomeni prijelaza
(Transport phenomena)

Autori
Tripalo, Branko ; Ježek, Damir ; Bosiljkov, Tomislav ; Karlović, Sven ; Dujmić, Filip ; Brnčić, Mladen

Vrsta obrazovnog materijala
Udžbenik (visokoškolsko obrazovanje)

Izdavač
Sveučilište Sjever

Grad
Koprivnica

Godina
2021

Stranica
400

ISBN
978-953-7986-24-7

Ključne riječi
fenomeni prijelaza ; dinamika fluida ; prijelaz topline ; prijelaz mase ; adsorpcija ; apsorpcija ; dimenzijska analiza
(transport phenomena ; fluid dynamics ; heat transfer ; mass transfer ; adsorption ; absorption ; dimensional analysis)

Sažetak
Fizički postupci i jedinične operacije klasičnog inženjerstva temelje se na pojavama prijelaza količine gibanja, topline i mase. Prijelazne pojave izvorno razvijene u kemijskom inženjerstvu, primjenjuju se na jedinične operacije i procese u prehrambenom i biokemijskom inženjerstvu, u tumačenju i istraživanjima zbivanja u biološkim sustavima, industrijskoj preradi hrane, a u novije vrijeme u medicini i srodnim znanostima. Tekstovi u ovoj publikaciji povezani su s planom i programom nastave kolegija Fenomeni prijelaza na studijima Prehrambene tehnologije i Biotehnologije na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Studentima je na specifičan način prikazan prijelaz količine gibanja (mehanika fluida) – koristeći se dostupnom literaturom i ukazujući na kompleksnost ovog područja i na principe rješavanja problema, odnosno postavljenih zadataka. Prijelaz topline zasniva se na uobičajenim interpretacijama ovog područja kroz koje student nadograđuje svoje spoznaje iz termodinamike. Prijelaz mase temelji se na spoznajama iz fizike, kemije, posebice fizikalne kemije, kao i na primjeni tih spoznaja u inženjerstvu. Pojednostavljenim pristupom nastoji se studentima približiti praktična primjena i razumijevanje teorije sličnosti i dimenzijske analize. Fluidizacija je područje posebnog interesa, a tomu svjedoči i sudjelovanje niza znanstvenika u istraživanjima fluidizacije, tu su primjerice dr. sc. Nikola Čatipović, dr. sc. Darko Skansi red. prof., dr. sc. Goran Jovanović, red. prof., dr. sc. Tito Tomičić, doc. i drugi. Opsežna su istraživanja provedena u projektu sušenja prehrambenih proizvoda u fluidiziranom sloju koji je vodio dr. sc. Egon Bauman, red. prof. sa svojom skupinom na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu, a u okviru projekta koji je financirala Vlada SAD-a. U ovoj publikaciji rabljeni su svi relevantni tekstovi s ciljem što jednostavnijeg prezentiranja i lakšeg savladavanja gradiva, koje je već tradicijski poznato u svjetskoj stručnoj literaturi. Prijenosna svojstva jednostavnih plinova i kapljevina istražena su više nego odgovarajuća svojstva krutih ili polukrutih sustava. Molekulska dinamika i termodinamika upotrebljavaju se za predviđanje, podudaranje i ocjenu prijelaznih svojstava jednostavnih plinova i kapljevina, te za sastavljanje tablica i banaka podataka, koje se naposljetku rabe u postupku projektiranja i samom radu. Prošlo je gotovo 80 godina od izdavanja prvog nerecenziranog materijala vezanog uz jedinične operacije, koji je pripremio i tiskao za studente Tehničkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu prof. dr. sc. R. Podhorsky, kasnije glavni urednik Tehničke enciklopedije Leksikografskog zavoda u Zagrebu. U Tehničkoj enciklopediji objavljen je velik broj članaka koji su vezani uz pojedina područja kemijskog, kao i prehrambenog i biokemijskog inženjerstva. U prvoj knjizi Tehničke enciklopedije (1963. g.) navodi se da Tehnika obuhvaća sve proizvodne snage što ih ljudsko društvo primjenjuje za stvaranje materijalnih sredstava kojima će sve potpunije zadovoljavati svoje potrebe i sve uspješnije stvarati pogodnije elementarne uvjete egzistencije čovjeka. Tehnika ne može biti sama sebi svrhom, i njezina primjena, korisnost ili štetnost njezinih pronalazaka ovise o strukturi društava, o snagama koje se njome koriste i o svrsi korištenja. Godine 1963. Savez kemičara i tehnologa Hrvatske izdaje prijevod knjige K. E. Pavlova, P. G. Romankova i A. A. Noskova Kemijsko inženjerstvo – primjeri i zadaci, popunjavajući prazninu koja je na tom području postojala, zatim 1994. g. Priručnik za dimenzioniranje uređaja kemijske industrije, autora E. Beera, posebno zanimljiv za industriju prerade nafte. Laboratorij za tehnološke operacije kao organizacijska jedinica u okviru studija Prehrambene tehnologije, kasnije i Biotehnologije na Tehnološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu djeluje od samog početka rada ovih studija. U početku je organizacija rada u ovom laboratoriju prvenstveno bila orijentirana na organizaciju auditorne nastave, a kasnije, od 1962. g. počela je organizacija praktičnih vježbi u praktikumu. Ideja je bila da se postave poluindustrijske vježbe. Međutim, to se nije moglo ostvariti zbog materijalne nemogućnosti postavljanja i realizacije takvih vježbi. Predavanja je tad studentima držao viši predavač S. Stanišić. Predavanja S. Stanišića 1973. godine tiskana su kao interna skripta bez recenzije pod naslovom Predavanja iz tehnoloških operacija. Ona su znatno doprinijela unapređenju nastave na ovom inženjerskom kolegiju i postala vrlo dobar priručnik za diplomirane inženjere koji su završili navedene ili srodne studije. U tom su razdoblju kao asistenti djelovali dipl. ing. stroj. N. Planinšek i dipl. ing. stroj. E. Perlov Narandžić, što je omogućilo stručni rad na projektiranju industrijskih postrojenja u različitim industrijama u tadašnjoj zemlji, primjerice u farmaceutskoj industriji (Pliva) ili industriji piva (Zagrebačka pivovara, Pivovara Peć – Kosovo) i dr. Sredinom 70-ih godina prošlog stoljeća S. Stanišić obranio je doktorski rad na Poljoprivrednom fakultetu u Zemunu. Krajem 70-ih godina viši predavač S. Stanišić odlazi kako bi postao profesorom na Tehnološkom fakultetu Univerziteta u Novom Sadu, Srbija i na njegovo mjesto dolazi prof. dr. sc. E. Bauman. Dolaskom prof. dr. sc. E. Baumana pokreće se niz znanstvenih i stručnih projekata, domaćeg, ali i međunarodnog karaktera. Pokretanje znanstvenih projekata unaprijedilo je znanstvena istraživanja i objavljivanje rezultata tih istraživanja u relevantnim časopisima, što je predmetna istraživanja povezalo s tadašnjim trendovima na području prehrambene tehnologije i biotehnologije. Prof. dr. sc. E. Bauman posebno se angažirao u dodiplomskoj i poslijediplomskoj nastavi te u suradnji s gospodarstvom. Godine 1984. dr. sc. B. Tripalo, red. prof. priredio je materijale kao internu skriptu u vezi s 12 vježbi iz kolegija Fenomeni prijelaza i Jedinične operacije. Prijelazi topline, mase i količine gibanja bitni su za razumijevanje funkcioniranja živih sustava te tehnoloških postupaka u mnogim industrijskim postrojenjima. Promjene u procesima u živim sustavima često su temelj patoloških stanja. Fenomeni prijelaza su također središnji instrument postupaka za analizu živih sustava i mnoge tehnološke intervencije rabe se za popravak i poboljšanje tkiva ili rada organa. Fenomeni prijelaza manifestiraju se od najmanjih prostornih skala molekularnih dimenzija na velike skale cijelih organa i samih organizama. Oni također mjere vrijeme na vremenskoj skali pojedinih kemijskih zbivanja iz života živih sustava. Znanstveni i tehnološki napredak osigurao je smanjenje vremena i prostornih skala promatranja i razumijevanja rada živih sustava, obraćajući pozornost na pripadajuće prijelazne postupke na tim skalama i slijedeći ih. Mnogi organi, kao što su srce, mozak, pluća, jetra ili bubrezi, djeluju tako da obavljaju brzu razmjenu molekula između krvi i tkiva. Osim toga različite razine biološkog djelovanja, npr. gustoća kapilara u različitim tkivima te veličina i struktura stanica mogu se djelomično objasniti količinom prijelaza molekula iz svojih izvora do njihova mjesta isporuke. Promjene u fenomenima prijelaza, važan su čimbenik u brojnim bolestima, poput arterioskleroze, raka te bolesti bubrega.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Prehrambena tehnologija, Interdisciplinarne biotehničke znanosti

POVEZANOST RADA