Thema 3
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Thema 3

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Questions and Answers

Was ist der Zweck der Einführung unterschiedlicher Dispersionskoeffizienten in axialer und radialer Richtung?

Um die Vermischungseffekte zu quantifizieren.

Welchen Effekt hat die radiale Dispersion in Strömungsrichtung auf die Stoffübertragung?

Sie hat einen positiven Effekt, da sie zur Ausgleichung des Konzentrationsprofils in radialer Richtung beiträgt.

Was wären die impliziten Vermischungseffekte in der eindimensionalen Form?

Sie wären im axialen Dispersionskoeffizienten enthalten.

Was ist die Stoffbilanzgleichung für die gemeinsame konvektive und molekulare Diffusion?

<p>(V.5)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Effekt der molekularen Diffusion auf den gesamten Stoffstrom in Strömungsrichtung?

<p>Er reduziert den Stoffstrom.</p> Signup and view all the answers

Was wird als Rückvermischungseffekt bezeichnet?

<p>Die dem konvektiven Diffusionsstrom entgegen gerichtete Wirkung der molekularen Diffusion.</p> Signup and view all the answers

Was ist die eindimensionale instationäre Stoffbilanzgleichung infolge der konvektiven und der molekularen Diffusion in Strömungsrichtung?

<p>(V.13)</p> Signup and view all the answers

Was ergibt sich aus der Stoffbilanzgleichung (V.13) für eine peakförmige Tracer-Konzentrationsverteilung an einem bestimmten Ort (x)?

<p>Eine S-förmige Kurve</p> Signup and view all the answers

Was wird in der Stoffbilanzgleichung (V.16) für eine schlagartige Stufenfunktion angewendet?

<p>Die RB Glg. (V.16)</p> Signup and view all the answers

Was wird unter stationären Bedingungen bei einem stationären SÜP entlang der x-Achse beobachtet?

<p>Ein konstantes Konzentrationsprofil</p> Signup and view all the answers

Was wird in der Stoffbilanzgleichung (V.18) mit dem Summanden (Q) ergänzt?

<p>Die Stoffbilanzgleichung (V.5)</p> Signup and view all the answers

Was wird durch den Rückmischungseffekt in Strömungsrichtung beeinflusst?

<p>Die Konzentrationsverteilung</p> Signup and view all the answers

Welche Bedingungen werden angestrebt, um den Rückmischungseffekt zu relativieren?

<p>Hohe Re-Zahlen und große Pe-Zahlen</p> Signup and view all the answers

Wie wird der axiale Dispersionskoeffizient quantitativ erfasst?

<p>Durch den Wert des molekularen Diffusionskoeffizienten in Strömungsrichtung</p> Signup and view all the answers

Welche Effekte verstärken oder löschen den Effekt der axialen Dispersion durch die molekulare Diffusion in Strömungsrichtung?

<p>Zusätzliche molekulare und konvektive Effekte in allen Raumrichtungen</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn eine erzwungene Fluidströmung vorhanden ist und sich zwei oder mehrere Stoffkomponenten beinhalten?

<p>Alle Gemischkomponenten werden mit der Fluidströmung mitgetragen und ihre Konzentration ändert sich nicht.</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn die Fluidströmung an einer anderen Phase vorbei erfolgt, an der das Fluidgemisch ein Teil seiner Gemischkomponenten abgibt?

<p>Es entsteht ein Konzentrationsgefälle für diese Gemischkomponenten in Strömungsrichtung und es erfolgt eine molekulare Diffusion.</p> Signup and view all the answers

Warum wird die freie konvektive Diffusion bei strömenden Fluiden meist vernachlässigt?

<p>Die Strömung ist nahezu isotherm und es gibt keine großen Druck- und Konzentrationsgradienten in Strömungsrichtung.</p> Signup and view all the answers

Was ist die Pe-Zahl?

<p>Eine Charakteristik der Konzentrationsprofile.</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Eine reine Stoffcharakteristik, die von den hydrodynamischen Bedingungen unabhängig ist.</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage trifft auf Gase zu?

<p>Die Geschwindigkeits- und die Konzentrationsprofile stimmen überein.</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage trifft auf Flüssigkeiten zu?

<p>Die Pe-Zahl ist um drei Größenordnungen höher als bei Gasen.</p> Signup and view all the answers

Was ist der Grenzwert der Sh-Zahl für eine Platte in einer sphärischen Geometrie?

<p>$\infty$</p> Signup and view all the answers

Was ist der Grenzwert der Sh-Zahl für eine Sphäre in einer sphärischen Geometrie?

<p>$0$</p> Signup and view all the answers

Welche Art von Diffusion findet statt, wenn die SÜ-Distanz zu einer Platten- oder Kugeloberfläche unendlich ausgedehnt wird?

<p>Molekulare Diffusion</p> Signup and view all the answers

Was ist die Pe-Zahl?

<p>Die Pe-Zahl ist ein Maß für die Geschwindigkeit der konvektiven Diffusion im Verhältnis zur molekularen Diffusion.</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage trifft auf Gase zu?

<p>Gase haben eine höhere Diffusionsgeschwindigkeit als Flüssigkeiten.</p> Signup and view all the answers

Was wird unter stationären Bedingungen bei einem stationären SÜP entlang der x-Achse beobachtet?

<p>Es findet nur eine Vermischung in axialer Richtung statt.</p> Signup and view all the answers

Was ist der Zweck der Einführung unterschiedlicher Dispersionskoeffizienten in axialer und radialer Richtung?

<p>Um den Effekt der radialen Dispersion zu löschen</p> Signup and view all the answers

Welchen Effekt hat die radiale Dispersion in Strömungsrichtung auf die Stoffübertragung?

<p>Sie verringert die Stoffübertragung</p> Signup and view all the answers

Was wird in der Stoffbilanzgleichung (V.18) mit dem Summanden (Q) ergänzt?

<p>Die Geschwindigkeit der Fluidströmung</p> Signup and view all the answers

Wie wird der axiale Dispersionskoeffizient quantitativ erfasst?

<p>Durch die Geschwindigkeit der Fluidströmung</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Die Zahl der Stoffkomponenten</p> Signup and view all the answers

Was ist die Pe-Zahl?

<p>Die Zahl der Peclet-Nummern</p> Signup and view all the answers

Was wird in der Stoffbilanzgleichung (V.16) für eine schlagartige Stufenfunktion angewendet?

<p>Die Stoffbilanzgleichung</p> Signup and view all the answers

Was ist der Effekt der molekularen Diffusion auf den gesamten Stoffstrom in Strömungsrichtung?

<p>Er verringert den Stoffstrom</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn eine erzwungene Fluidströmung vorhanden ist und sich zwei oder mehrere Stoffkomponenten beinhalten?

<p>Die Stoffkomponenten werden durch die Strömung voneinander getrennt.</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Die dimensionslose Größe, die das Verhältnis von Trägheitskräften zu diffusiven Kräften beschreibt.</p> Signup and view all the answers

Wie wird der axiale Dispersionskoeffizient quantitativ erfasst?

<p>Durch die Geschwindigkeit der Fluidströmung.</p> Signup and view all the answers

Was ist die Pe-Zahl?

<p>Die dimensionslose Größe, die das Verhältnis von Druckverlust zu Reibungsverlust beschreibt.</p> Signup and view all the answers

Was wird als 'innere' Diffusion bezeichnet?

<p>Der Stofftransport in der festen Phase selbst</p> Signup and view all the answers

Wie lässt sich die 'äußere' Diffusion beschreiben?

<p>Mit der einfachen Stoffübergangsgleichung – Glg. (V.43)</p> Signup and view all the answers

Wie werden die Stoffübergangskoeffizienten ermittelt?

<p>Aus der Sh–Zahl</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn die Fluidströmung an einer anderen Phase vorbei erfolgt, an der das Fluidgemisch ein Teil seiner Gemischkomponenten abgibt?

<p>Die Fluidströmung wird verlangsamt</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Die Reynolds-Zahl geteilt durch die Schmidt-Zahl</p> Signup and view all the answers

Was ergibt sich aus der Stoffbilanzgleichung (V.13) für eine peakförmige Tracer-Konzentrationsverteilung an einem bestimmten Ort (x)?

<p>Eine Null-Konzentration</p> Signup and view all the answers

Was wird unter stationären Bedingungen bei einem stationären SÜP entlang der x-Achse beobachtet?

<p>Eine konstante Konzentration</p> Signup and view all the answers

Was ist der Grenzwert der Sh-Zahl für eine Sphäre in einer sphärischen Geometrie?

<p>2</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Die Schmidt-Zahl ist das Verhältnis von kinematischer Viskosität zu Diffusionskoeffizient.</p> Signup and view all the answers

Welche Bedingungen werden angestrebt, um den Rückmischungseffekt zu relativieren?

<p>Hohe Strömungsgeschwindigkeit und geringe Viskosität</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage trifft auf Gase zu?

<p>Gase haben eine niedrigere Viskosität als Flüssigkeiten.</p> Signup and view all the answers

Was wird unter stationären Bedingungen bei einem stationären SÜP entlang der x-Achse beobachtet?

<p>Keine Änderung der Konzentration mit der Zeit</p> Signup and view all the answers

Was ist die Pe-Zahl?

<p>Das Verhältnis von Trägheits- zu Reibungskräften</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Das Verhältnis von Konvektions- zu Diffusionsgeschwindigkeit</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn eine erzwungene Fluidströmung vorhanden ist und sich zwei oder mehrere Stoffkomponenten beinhalten?

<p>Die Stoffkomponenten trennen sich voneinander</p> Signup and view all the answers

Was beeinflusst den Stoffdurchgangskoeffizienten am meisten, wenn eine feste Phase am SÜP teilnimmt?

<p>Die Partikelgröße</p> Signup and view all the answers

Welche Auswirkung kann eine Änderung der Temperatur auf die Koeffizienten der inneren Diffusion haben?

<p>Sie können sich entgegengesetzt ändern</p> Signup and view all the answers

Welchen Effekt kann die Wechselwirkung zwischen Gasen auf den Diffusionsmechanismus haben?

<p>Es kann zu einem Wechsel von normaler molekularer Diffusion zur Knudsendiffusion führen</p> Signup and view all the answers

Was wird in den vorigen zwei Kapiteln illustriert?

<p>Die Stoffübergangsgleichung und Stoffübergangskoeffizienten</p> Signup and view all the answers

Was wird für die Berechnung des übertragenen Stoffstroms in Richtung Phasengrenze benötigt?

<p>Die Konzentrationen an der Phasengrenze</p> Signup and view all the answers

Warum ist die Berechnung des Stoffstroms über die Stoffübergangsgleichung nicht möglich?

<p>Die Phasengrenzkonzentrationen lassen sich nicht experimentell ermitteln.</p> Signup and view all the answers

Welchen Effekt hat die radiale Dispersion in Strömungsrichtung auf die Stoffübertragung?

<p>Sie verringert die Stoffübertragung</p> Signup and view all the answers

Was wird als 'innere' Diffusion bezeichnet?

<p>Die Diffusion innerhalb einer Flüssigkeit</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Eine dimensionslose Kennzahl für die Strömungsgeschwindigkeit</p> Signup and view all the answers

Wie wird der axiale Dispersionskoeffizient quantitativ erfasst?

<p>Durch die Strömungsgeschwindigkeit</p> Signup and view all the answers

Was ist die Pe-Zahl?

<p>Eine Zahl, die den Einfluss der Diffusion auf die Stoffübertragung beschreibt</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Eine Zahl, die den Einfluss der Viskosität auf die Stoffübertragung beschreibt</p> Signup and view all the answers

Was ist der Zweck der Einführung unterschiedlicher Dispersionskoeffizienten in axialer und radialer Richtung?

<p>Um die Rückmischung zu minimieren</p> Signup and view all the answers

Welchen Effekt hat die radiale Dispersion in Strömungsrichtung auf die Stoffübertragung?

<p>Sie verringert die Stoffübertragung</p> Signup and view all the answers

Was ist die Sc-Zahl?

<p>Die Sc-Zahl ist ein Maß für den Einfluss der molekularen Diffusion auf die Stoffübertragung.</p> Signup and view all the answers

Was ist der Effekt der molekularen Diffusion auf den gesamten Stoffstrom in Strömungsrichtung?

<p>Die molekulare Diffusion führt zu einem verringerten Stoffstrom in Strömungsrichtung.</p> Signup and view all the answers

Was wird in der Stoffbilanzgleichung (V.13) mit dem Summanden (Q) ergänzt?

<p>Der Summand (Q) in der Stoffbilanzgleichung (V.13) ergänzt den Effekt des Rückmischungseffekts auf die Stoffübertragung.</p> Signup and view all the answers

Was ergibt sich aus der Stoffbilanzgleichung (V.13) für eine peakförmige Tracer-Konzentrationsverteilung an einem bestimmten Ort (x)?

<p>Aus der Stoffbilanzgleichung (V.13) ergibt sich für eine peakförmige Tracer-Konzentrationsverteilung an einem bestimmten Ort (x) ein negativer Wert.</p> Signup and view all the answers

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