Bilanzengleichung
ZHAW BVT 1
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Welche Funktion haben Bilanzen in der Technik?
Grundsätzlich 3 Funktionen
- Informationsfunktion (Wieviel Edukt wird zu wieviel Produkt umgesetzt?)
- Dokumentationsfunktion (Nachprüfbarkeit von Geschäftsvorgängen)
- Gewinnermittlungsfunktion (Gewinn = Kosten Produkt - Edukte)
(Lösung vom Internet, da im Skript nicht beschrieben)
Wie lautet die Allgemeine Transportbilanzgleichung?
Stoff-, Energie- und Impulstransport sind weitgehend einander analog. Die zeitliche Änderung einer Grösse wird allgemein als „Stromstärke“ bezeichnet und folgt stets der allgemeinen Transportgleichung der Nichtgleichgewichts-Thermodynamik:
Stromstärke = Intensität * Aktivfläche * Triebkraftdifferenz
Was verstehen Sie unter den Begriffen Intensive Grösse, Konvektionsglied, Leitungsglied, Übergangsglied, Quelle bzw. Senke?
Eine intensive Grösse ist eine Zustandsgröße, die sich bei unterschiedlicher Größe des betrachteten Systems nicht ändert. Man unterscheidet hierbei systemeigeneintensive Größen, wie beispielsweise Temperatur und Druck, und stoffeigeneintensive Größen, wie alle molaren und spezifischen Größen reiner Stoffe.
Konvektionsglieder --> Konvektionsströme = Dichte * Fläche * Strömungsgeschwindigkeit
Leitungsglied --> Leitstrom = Leitungskoeffizient * Fläche * Triebkraft
Übergangsglied --> Übergangsstrom = Übergangskoeffizient * Fläche * Triebkraft
Als Quellen und Senken sind Produktion bzw. Dissipation transportabler Grössen zu verstehen. Dies können beispielsweise entstehende und umgesetzte mechanische oder thermische Energien sein, aber auch Veränderungen aus chemischen und mikrobiellen Reaktionen.
Was verstehen Sie unter Leitungs-, Konvektions- und Übergangsströmen?
Die Leitströme stellen Mikroprozesse innerhalb einer ruhenden Phase dar. Da jedoch häufig keine ruhende Phase vorliegt, überlagern sich die Leitströme oft mit den Konvektionsströmen. Das negative Vorzeichen deutet darauf hin, dass die Ströme vom höheren zum tieferen Konzentrations- oder Temperaturniveau (gem. 2. Hauptsatz der Thermodynamik) gerichtet sind.
Die Übergangsströme bezeichnen den Leitstrom durch die Grenzschicht einer Phasengrenzfläche (feste Wand, Flüssigkeitsoberfläche) in das Innere einer angrenzenden mehr oder weniger bewegten fluiden Phase hinein oder umgekehrt.
Die Konvektionsströme bezeichnen die Mitführung von Stoff, Wärme oder Impuls durch die Bewegung eindeutig gekennzeichneter Stoffmengen. Eine Stoffmengenbewegung wird beispielsweise in einer Rohrströmung oder einer freien Strömung im Raum beobachtet.
Was sind „Dimensionslose Kennzahlen“ und welche Bedeutung haben Sie in der Verfahrenstechnik?
Eine dimensionslose Kennzahl stellt ein dimensionsloses Potenzprodukt dar. Sie wird mit den Anfangsbuchstaben bedeutender Wissenschaftler bezeichnet. Entsprechen ihres Aufbaues wird unterschieden in:
- Simplexe
- dimensionsloser Quotient zweier gleicher Messgrössen gleicher Dimension, z. B.: Geometriezahl, Zähigkeitszahl, Temperatur-, Zeit-, Geschwindigkeits-, Masse-, Dichte- und Konzentrationsverhältnisse
- Komplexe
- dimensionslose Kombination mehrerer unterschiedlicher Messgrössen unterschiedlicher Dimension, z. B.: Reynolds-Zahl, Nusselt-Zahl,
- Gütegrade
- Quotienten zweier dimensionsloser Komplexe und unabhängig von der Systemabmessung, z. B.: Prandtl-Zahl, Schmidt-Zahl,
Welche verfahrenstechnischen Methoden werden zur Massstabsübertragung eingesetzt?
Massstabsübertragung von einem Modell- auf eine Hauptausführung
Geometrische Ähnlichkeit: Konstanz bei allen Längenverhältnissen zwischen Modell- und Hauptausführungen
Physikalische Ähnlichkeit: geometrische, dynamische und thermische Ähnlichkeit (Konstanz aller dimensionsloser Kennzahlen und physikalischen Messgrössen des Problems)
Partielle Ähnlichkeit: physik. Ähnlichkeit nur für den Prozess charakteristischen Bereich
Was ist der Bilanzraum?
-
Welche Kräfte sind wirksam?
-
- 1 / 8
-
Cartes-fiches
Welche Funktion haben Bilanzen in der Technik?
Grundsätzlich 3 Funktionen
- Informationsfunktion (Wieviel Edukt wird zu wieviel Produkt umgesetzt?)
- Dokumentationsfunktion (Nachprüfbarkeit von Geschäftsvorgängen)
- Gewinnermittlungsfunktion (Gewinn = Kosten Produkt - Edukte)
(Lösung vom Internet, da im Skript nicht beschrieben)
Wie lautet die Allgemeine Transportbilanzgleichung?
Stoff-, Energie- und Impulstransport sind weitgehend einander analog. Die zeitliche Änderung einer Grösse wird allgemein als „Stromstärke“ bezeichnet und folgt stets der allgemeinen Transportgleichung der Nichtgleichgewichts-Thermodynamik:
Stromstärke = Intensität * Aktivfläche * Triebkraftdifferenz
Was verstehen Sie unter den Begriffen Intensive Grösse, Konvektionsglied, Leitungsglied, Übergangsglied, Quelle bzw. Senke?
Eine intensive Grösse ist eine Zustandsgröße, die sich bei unterschiedlicher Größe des betrachteten Systems nicht ändert. Man unterscheidet hierbei systemeigeneintensive Größen, wie beispielsweise Temperatur und Druck, und stoffeigeneintensive Größen, wie alle molaren und spezifischen Größen reiner Stoffe.
Konvektionsglieder --> Konvektionsströme = Dichte * Fläche * Strömungsgeschwindigkeit
Leitungsglied --> Leitstrom = Leitungskoeffizient * Fläche * Triebkraft
Übergangsglied --> Übergangsstrom = Übergangskoeffizient * Fläche * Triebkraft
Als Quellen und Senken sind Produktion bzw. Dissipation transportabler Grössen zu verstehen. Dies können beispielsweise entstehende und umgesetzte mechanische oder thermische Energien sein, aber auch Veränderungen aus chemischen und mikrobiellen Reaktionen.
Was verstehen Sie unter Leitungs-, Konvektions- und Übergangsströmen?
Die Leitströme stellen Mikroprozesse innerhalb einer ruhenden Phase dar. Da jedoch häufig keine ruhende Phase vorliegt, überlagern sich die Leitströme oft mit den Konvektionsströmen. Das negative Vorzeichen deutet darauf hin, dass die Ströme vom höheren zum tieferen Konzentrations- oder Temperaturniveau (gem. 2. Hauptsatz der Thermodynamik) gerichtet sind.
Die Übergangsströme bezeichnen den Leitstrom durch die Grenzschicht einer Phasengrenzfläche (feste Wand, Flüssigkeitsoberfläche) in das Innere einer angrenzenden mehr oder weniger bewegten fluiden Phase hinein oder umgekehrt.
Die Konvektionsströme bezeichnen die Mitführung von Stoff, Wärme oder Impuls durch die Bewegung eindeutig gekennzeichneter Stoffmengen. Eine Stoffmengenbewegung wird beispielsweise in einer Rohrströmung oder einer freien Strömung im Raum beobachtet.
Was sind „Dimensionslose Kennzahlen“ und welche Bedeutung haben Sie in der Verfahrenstechnik?
Eine dimensionslose Kennzahl stellt ein dimensionsloses Potenzprodukt dar. Sie wird mit den Anfangsbuchstaben bedeutender Wissenschaftler bezeichnet. Entsprechen ihres Aufbaues wird unterschieden in:
- Simplexe
- dimensionsloser Quotient zweier gleicher Messgrössen gleicher Dimension, z. B.: Geometriezahl, Zähigkeitszahl, Temperatur-, Zeit-, Geschwindigkeits-, Masse-, Dichte- und Konzentrationsverhältnisse
- Komplexe
- dimensionslose Kombination mehrerer unterschiedlicher Messgrössen unterschiedlicher Dimension, z. B.: Reynolds-Zahl, Nusselt-Zahl,
- Gütegrade
- Quotienten zweier dimensionsloser Komplexe und unabhängig von der Systemabmessung, z. B.: Prandtl-Zahl, Schmidt-Zahl,
Welche verfahrenstechnischen Methoden werden zur Massstabsübertragung eingesetzt?
Massstabsübertragung von einem Modell- auf eine Hauptausführung
Geometrische Ähnlichkeit: Konstanz bei allen Längenverhältnissen zwischen Modell- und Hauptausführungen
Physikalische Ähnlichkeit: geometrische, dynamische und thermische Ähnlichkeit (Konstanz aller dimensionsloser Kennzahlen und physikalischen Messgrössen des Problems)
Partielle Ähnlichkeit: physik. Ähnlichkeit nur für den Prozess charakteristischen Bereich
Was ist der Bilanzraum?
-
Welche Kräfte sind wirksam?
