Vorlesung 1 "Organisation und Dimensionsanalyse" Flashcards
Was ist ein TMFB Prozess?
TMFB = Tailor Made Fuels from Biomass
Was ist das Ziel der Dimensionsanalyse?
- Transformation von Modellergebnissen auf realistische Problemstellungen
- Upscaling vom Labormaßstab auf Pilotanlagen
Wie funktioniert die Dimensionsanalyse?
- Kombination der dimensionslosen Parameter zu Kennzahlen (37)
Was sind die Rahmenbedingungen, die vom Verfahrensingenieur gesteuert und beachtet werden müssen?
- Betriebsbedingungen (T, p, c, …)
- Kapazität, Volumen der Anlage
- Anlagenwahl und -konzeption
- Wirtschaftlichkeit des Prozesses
- Nachhaltigkeit
Was wird beim Clauß-Prozess hergestellt?
SO2 wird elementarer Schwefel und Abgas
Welche Annahmen werden für die dimensionslosen Kennzahlen in der Dimensionsanalyse getroffen?
- Zwei Prozesse liegen dem gleichen mathematischen Modell zugrunde
- Die dimensionslosen Kennzahlen der beiden Modelle stimmen überein-
Welche Produkte werden in einer Erdölraffinerie hergestellt?
- Kraftstoffe wie Benzin, Kerosin, etc
- größtes Produkt der Verfahrenstechnik bezogen auf das Volumen
In welchen Bereichen wird die Verfahrenstechnik z.B. angewendet?
- Physik
- Chemie
- Biologie
- Medizin
Wie ist das Strömungsprofil eines laminaren fluids geformt?
parabolisch
Welche Annahmen werden für die Dimensionsanalyse getroffen?
- Zwei Prozesse liegen dem gleichen mathematischen Modell zugrunde
- Die dimensionslosen Kennzahlen der beiden Modelle stimmen überein
Welche Vorteile haben dimensionslose Kennzahlen?
- Einfache Übertragung von Stoffwerten und Größen von Modellversuchen auf Realanlagen
- Einfache Bestimmung von Prozessgrößen ohne aufwendige Berechnungen
Wie lautet die Gleichung zur Bestimmung der benötigten dimensionslosen Kennzahlen?
i = n - r,
mit i = Anzahl dimensionsloser Kennzahlen, n = Anzahl der Einflussgrößen, r = Anzahl der verwendeten Grundgrößen
Welche Anforderungen werden an die Einflussgrößen gestellt?
- Relevante Einflussgrößen x_k sind Systemgrößen (Temperatur, Druck, …) sowie konstante Größen (Erdbeschleunigung, ideale Gaskonstante…)
- Die Einflussgrößen x_k dürfen nicht durch Definitionsgleihungen gekoppelt sein. Beispiel: m = V * rho
- Geometrische Einflussgröße können meist durch die Aufnahme nur einer charakteristischen Länge in die Relevanzliste berücksichtigt werden (geometrische Ähnlichkeit)
- Einflussgrößen, deren Einfluss durch eine experimentelle oder theoretisch bestimmbare Zwischengröße erfassbar sind, können durch diese ersetzt werden
Was besagt der vollständige Kennzahlensatz?
Es existiert keine Kennzahl aus den Einflussgrößen, welche nicht durch den vollständigen Satzes und die Kombination der sich ergebenen Kennzahlen gebildet werden könnte.
Was besagt die vollständige Ähnlichkeit?
Alle Werte der Kennzahlen des Modells stimmen mit denen der Hauptausführung überein
