Samenvatting
Samenvatting procestechnologie
- Instelling
- Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting van de cursus van de prof (Siegfried Denys). Het examen was gesloten boek, de oefeningen open boek
[Meer zien]Voorbeeld 3 van de 28 pagina's
Voorbeeld 3 van de 28 pagina's
In winkelwagen
Voorbeeld van de inhoud
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
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper margotverhille1. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,99. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 53340 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen
