Thema 3
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Questions and Answers

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

  • Um den Konzentrationsgradienten auszugleichen.
  • Um die Vermischungseffekte zu quantifizieren. (correct)
  • Um die eindimensionale Form zu erhalten.
  • Um die radiale Diffusion zu verhindern.

    • 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. (correct)
  • Sie führt zu einer erhöhten axialen Dispersion.
  • Sie hat einen negativen Effekt, da sie die Vermischung verstärkt.
  • Sie hat keinen Einfluss auf die Stoffübertragung.

    • Was wären die impliziten Vermischungseffekte in der eindimensionalen Form?

  • Sie wären im axialen Dispersionskoeffizienten enthalten. (correct)
  • Sie wären nicht berücksichtigt.
  • Sie wären im radialen Dispersionskoeffizienten enthalten.
  • Sie wären in beiden 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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