Summary
Samenvatting procestechnologie
- Course
- Institution
Samenvatting van de cursus van de prof (Siegfried Denys). Het examen was gesloten boek, de oefeningen open boek
[Show more]
Seller
Follow
margotverhille1
Reviews received
Content preview
Hoofdstuk 1: processen gebaseerd op eigenschappen van vochtige lucht1.1 algemeenheden: mengsels
1.1.1 samenstelling van een gasmengsel: massafracties en molaire fracties
°eigenschappen mengsels bepaald door k componenten (gassen) en hun hoeveelheid
°𝑚" = ∑&'() 𝑚% = som massa’s componenten 𝑁" = ∑&'() 𝑁' = som aantal mol componenten
" 0 1
°massafractie 𝑚𝑓' = " - = 𝑦' 0 - en molaire fractie 𝑦' = 1 - ∑&'() 𝑚𝑓' = 1 en ∑&'() 𝑦' = 1
. . .
". 5
°schijnbare molaire massa 𝑀" = 1.
= ∑&'() 𝑦' 𝑀' en gasconstante 𝑅" = 06
.
". )
°molaire massa 𝑀" = 1.
= .7-
∑9
-:; 8-
1.1.2 P-v-T gedrag van gasmengsels: ideale en reële gassen
°ideaal gas via ideale gaswet: 𝑃𝑣 = 𝑅𝑇, reële gassen via compressibiliteitsfactor 𝑃𝑣 = 𝑍𝑅𝑇
°2 modellen: -wet van Dalton (wet van addidtieve drukken): 𝑃" = ∑&'() 𝑃' (𝑇" , 𝑉" )
-wet van Amagat (wet van additieve volumes): 𝑉" = ∑&'() 𝑉' (𝑇" , 𝑃" )
𝑃' = componentendruk 𝑉' = componentenvolume 𝑃' /𝑃" = drukfractie 𝑉' /𝑉" = volumefractie
1.1.2 P-v-T gedrag van gasmengsels: ideale gassen
°drukfractie = volumefractie = molaire fractie
1.1.3 P-v-T gedrag van gasmengsels: reële gassen
°rekening houden met compressibiliteitsfactor: 𝑃𝑉 = 𝑍𝑁𝑅E 𝑇 met 𝑍" = ∑&'() 𝑦' 𝑍'
1.1.4 eigenschappen van gasmengsels: ideale en reële gassen
°de totale inwendige energie: 𝑈" = ∑&'() 𝑈' = ∑&'() 𝑚' 𝑢' = ∑&'() 𝑁' 𝑢H' [kJ]
& & & H
°enthalpie: 𝐻" = ∑'() 𝐻' = ∑'() 𝑚' ℎ' = ∑'() 𝑁' ℎ' [kJ]
°entropie: 𝑆" = ∑&'() 𝑆' = ∑&'() 𝑚' 𝑠' = ∑&'() 𝑁' 𝑠̅' [kJ/K]
°specifieke inwendige energie: 𝑢" = ∑&'() 𝑚𝑓' 𝑢' en 𝑢H" = ∑&'() 𝑦' 𝑢H' [kJ/kg of kJ/kmol]
°specifieke enthalpie: ℎ" = ∑&'() 𝑚𝑓' ℎ' en ℎH" = ∑&'() 𝑦' ℎH' [kJ/kg of kJ/kmol]
°specifieke entropie: 𝑠 = ∑&'() 𝑚𝑓' 𝑠' en 𝑠̅" = ∑&'() 𝑦' 𝑠̅' [kJ/kg·K of kJ/kmol·K]
°specifieke warmte: 𝑐O," = ∑&'() 𝑚𝑓' 𝑐O,' en 𝑐̅O," = ∑&'() 𝑦' 𝑐̅O,' [kJ/kg·°C of kJ/kmol·°C]
𝑐P," = ∑&'() 𝑚𝑓' 𝑐P,' en 𝑐̅P," = ∑&'() 𝑦' 𝑐̅P,' [kJ/kg·°C of kJ/kmol·°C]
1.2 droge en vochtige lucht
1.2.1 wat is vochtige lucht?
°vereenvoudigingen: -mengsel van 2 ideale gassen à 𝑃 = 𝑃Q(RESTU) + 𝑃O(WQUXYZQ"P)
-constante atmosferische druk = 101.325 Pa
°Waterdampdruk afhankelijk van temperatuur en totale druk
1.2.2 karakteristieken van vochtige druk
" ^ _/5 ` ^ d,eff^\ d,effh^i
°absoluut vochtgehalte 𝜔 = " \ = ^\ _/5\ ` = 0,622 ^\ = ^g^\
= ^gh^i
] ] ] ]
d,eff^i
°voor verzadigde lucht (𝑃j =verzadigingsdruk): 𝜔k = ^g^i
" ^ _/5 ` ^ m^
°relatieve vochtigheid (max vochtgehalte is T-afhankelijk) 𝜑 = " \ = ^\ _/5\ ` = ^\ = (d,effnm)^
i i i i i
- Geeft aan hoever je nog van de verzadiging zit
- bij hogere temperaturen kan de lucht meer damp vasthouden
m
°verzadigingsgraad 𝜓 = m (QqkrREEU OrSTUjXTQRUX q's OXYtQZ'j'uj)
p
1.2.3 dauwpunt
°als vochtige lucht onder cte P afkoelt, stijgt 𝜑, maar blijft 𝜔 constant
°bij dalende T, daalt de capaciteit opnemen damp, op bepaald punt is hoeveelheid damp = capaciteit
Dauwpunt: verzadigingstemperatuur van water, corresponderend met dampdruk 𝑇ZP = 𝑇kQU@^O
1.2.4 specifiek volume
°v per kg droge lucht (1+ 𝜔 kg vochtige)=v droge lucht van 1 kg+v waterdamp in die kg vochtige lucht
, OH ` OH ` ) m
- 𝑣 = 0 · `] + 𝜔 · 0 · `] [𝑚z /𝑘𝑔] of 𝑣 = (0,089 · 𝑡Q + 22,4) · ‚fƒ + )„…
] x y x
1.2.5 specifieke warmte
°van droge lucht: 𝑐P,Q = 1,005 𝑘𝐽/(𝑘𝑔 · 𝐾) van waterdamp: 𝑐P,O = 1,82 𝑘𝐽/(𝑘𝑔 · 𝐾)
°van mengsel 1kg droge lucht en 𝜔 kg waterdamp: 𝑐P = 1,005 + 1,82𝜔 [kJ/kg·K]
1.2.6 specifieke enthalpie
°H = enthalpie van (𝑚Q + 𝑚O ) kg mengsel h = specifieke enthalpie voor (1 + 𝜔) kg mengsel
°als referentie vloeibaar water bij 0°C: ℎd = 0 𝑘𝐽/𝑘𝑔 en 𝐿O,d = 2501,3 𝑘𝐽/𝑘𝑔 water
(met 𝐿O,d de latente verdampingswarmte van water)
- ℎO (𝑇) = 𝐿O,d + 𝐶P,O (𝑇 − 𝑇d ) = 2501,3 + 1,82(𝑇 − 𝑇d ) [kJ/kg water]
°𝐿O,d om te verdampen en 𝐶P,O (𝑇 − 𝑇d ) om op temperatuur te brengen
°𝐻 = 𝐻Q + 𝐻O
• "
°ℎ = " = ℎQ + " \ ℎO = ℎQ + 𝜔ℎ [kJ/kg droge lucht]
] ]
°waar lijnen constante h samenvallen met constante T: ℎO (𝑇, 𝑙𝑎𝑔𝑒 𝑃) ≅ ℎj (𝑇) à ℎ = ℎQ + 𝜔ℎj
- ℎ = 𝑐P,Q (𝑇 − 𝑇d ) + 𝜔[𝐿O,d + 𝑐P,O (𝑇 − 𝑇d )]
à waarde van ℎO opzoeken in tabel en ℎj bij die T aflezen
1.2.7 drogebol- en natteboltemperatuur
Drogeboltemperatuur: gewone temperatuur 𝑇Zq = 𝑇Q
Natteboltemperatuur: T gerelateerd met vochtgehalte bepaald door adiabatisch verzadigingsproces
°ongesatureerde lucht door basin met water à wilt thermodynamisch evenwicht à gesatureerd
- 𝜙 wordt 100%, 𝜔 stijgt en T daalt omdat er E nodig is om het water te laten verdampen
- Door dalende T daalt capaciteit opnemen waterdamp en er komt waterdamp bij dus snel dp
1.2.7.1 massabalans
°massadebiet droge lucht is cte: 𝑚̇Q) = 𝑚̇Qf = 𝑚̇Q
°massadebiet waterdamp in lucht stijgt met de snelheid verdamping: 𝑚̇W) + 𝑚̇• = 𝑚̇Wf
- 𝑚̇Q 𝜔) + 𝑚̇• = 𝑚̇Q 𝜔f of 𝑚̇• = 𝑚̇Q (𝜔f − 𝜔) )
1.2.7.2 energiebalans
°𝐸̇'u = 𝐸̇rEU (𝑄̇ = 0 𝑒𝑛 𝑊̇ = 0) à 𝑚̇Q ℎ) + 𝑚̇• ℎ•f = 𝑚̇Q ℎf of 𝑚̇Q ℎ) + 𝑚̇Q (𝜔f − 𝜔) )ℎ•f = 𝑚̇Q ℎf
°Delen door 𝑚̇Q : ℎ) + (𝜔f − 𝜔) )ℎ•f = ℎf of š𝑐P,Q 𝑇) + 𝜔) ℎj) › + (𝜔f − 𝜔) )ℎ•f = š𝑐P,Q 𝑇f + 𝜔) ℎjf ›
Sœ,] (`• g`; )nm• Ti• d,eff^i•
- 𝜔) = Ti; gT7•
met 𝜔f = ^• g^i•
(𝜑f = 1)
1.2.8 psychrometrisch diagram en het mollierdiagram
°psychrometrische toestand van vochtige lucht volledig gekarakteriseerd als
2 Onafhankelijk intensieve eigenschappen gekend zijn
°voor verzadigde lucht zjn drogebolT, nattebolT en dauwpunt identiek
1.3 luchtbehandeling
1.3.1 luchtbehandelingsprocessen: stationaire stromingsprocessen
°elementaire processen: verwarmen, koelen, bevochtigen en ontvochtigen
°massabalans droge lucht: ∑ 𝑚̇Q,'uRQQU = ∑ 𝑚̇Q,E'URQQU [kg/s]
°massabalans water: ∑ 𝑚̇O,'uRQQU = ∑ 𝑚̇O,E'URQQU of ∑ 𝑚̇Q,'uRQQU 𝜔'uRQQU = ∑ 𝑚̇Q,E'URQQU 𝜔E'URQQU
°energiebalans: 𝑄̇'u + 𝑊̇'u + ∑ 𝑚̇'u ℎ'u = 𝑄̇E'U + 𝑊̇E'U + ∑ 𝑚̇E'U ℎE'U
1.3.2 verwarmen en koelen
, °geen verandering in 𝜔 wel in 𝜑 à horizontale lijn in psychrometrisch diagram
°bij hogere T, hogere capaciteit à relatief vochtgehalte daalt t.o.v. begintoestand
°massabalans: droge lucht: 𝑚̇Q; = 𝑚̇Q• = 𝑚̇Q water: 𝜔) = 𝜔f
°energiebalans: 𝑄̇ = 𝑚̇Q (ℎf − ℎ) ) of 𝑞 = ℎf − ℎ)
1.3.3 verwarmen met bevochtiging (ZIE VB SLIDE 39)
°door stoom vocht en temperatuur verhogen (𝑇f > 𝑇f )
°verstuiven van water à vochtgehalte stijgt en temperatuur daalt (𝑇z < 𝑇f )
1.3.4 koelen met ontvochtiging (ZIE VB SLIDE 41)
°ontvochtiging door koeling lucht tot onder dauwpunt
1.3.5 evaporatieve koeling
°als water verdampt latente verdampingswarmte onttrokken van omgeving
°lijnen constante natteboltemperatuur die ≈ 𝑠amenvallen met lijnen van constante enthalpie
°lucht komt binnen, water wordt verneveld à druppels verdampen en ontrekken E van lucht
1.3.6 mengen van luchtstromen (ZIE VB SLIDE 47)
°massabalans: droge lucht: 𝑚̇Q; + 𝑚̇Q• = 𝑚̇Q water: 𝜔) 𝑚̇Q; + 𝜔f 𝑚̇Q• = ℎz 𝑚̇Q¢
°energiebalans: ℎ) 𝑚̇Q; + ℎf 𝑚̇Q• = ℎz 𝑚̇Q¢
"̇]; m gm T gT
- "̇]•
= m• gm¢ = T• gT¢ = verhouding lijnstil 2-3 en 1-3
¢ ; ¢ ;
1.3.7 de natte koeltoren
°kan restwarmte afvoeren naar buitenlucht
- onttrekken latente warmte aan (koel)water als die in contact komt met buitenlucht
°bij natte koeltoren geen direct contact à er treedt verdamping op
Hoofdstuk 2: transportprocessen
2.2 fluïda in rust: hydrostatica
°hydrostatische wet: “in een onsamendrukbaar fluïdum in rust, dat alleen onderhevig is aan
De zwaartekracht, is in alle punten de piëzometrische hoogte dezelfde”
𝑦[𝑚]: 𝑝𝑙𝑎𝑎𝑡𝑠ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒
2 ⎧ P
°𝑝) + 𝜌𝑔𝑦) = 𝑝f + 𝜌𝑔𝑦f = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 of ∆ ¨𝑦 + ª = 0
P [𝑚]: 𝑑𝑟𝑢𝑘ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒
©j
©j
1 ⎨ P
⎩𝑦 + ©j [𝑚]: 𝑝𝑖ë𝑧𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 ℎ𝑜𝑜𝑔𝑡𝑒
2 2
°∆ = verschiloperator ´∆𝑋 = 𝑋f − 𝑋) ¶
1 1
2.3 fluïda in beweging: hydrodynamica
)
°vergelijking van bernouilli: -drukvorm: 𝑝 + f 𝜌𝑉 f + 𝜌𝑔𝑦 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
P O•
-hoogtevorm: ©j + fj + 𝑦 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
- niet bruikbaar voor reële systemen
2.4 vloeistoftransport in reële systemen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller margotverhille1. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.52. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52510 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now