Verfügbarkeit: Ein Modell eines Zweiphasen-Durchfluß-Rührkessels mit nichtlinearem Stoffaustausch und einer irreversiblen Reaktion zweiter Ordnung in einer Phase

Ein Modell eines Zweiphasen-Durchfluß-Rührkessels mit nichtlinearem Stoffaustausch und einer irreversiblen Reaktion zweiter Ordnung in einer Phase:

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Günther, Michael (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	1994
Schlagwörter:	Mathematisches Modell Zweiphasensystem Rührreaktor Stoffübertragung Durchflussreaktor Hochschulschrift
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adam_text	Titel: Ein Modell eines Zweiphasen-Durchfluß-Rührkessels mit nichtlinearem Stoffaustausch und einer irrev Autor: Günther, Michael Jahr: 1994 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Formulierung des Modells 5 3 Mathematische Beschreibung des Modells 9 3.1 Dimensionslose Kenn- und Relativgrößen 10 3.2 Stoffmengenbilanzen der Bulkphasen 14 3.2.1 Bulkphase 1 14 3.2.2 Bulkphase 2 15 3.3 Stoffmengenbilanzen der Diffusionsgrenzschichten 17 3.3.1 Diffusionsgrenzschicht 1 17 3.3.2 Diffusionsgrenzschicht 2 19 3.4 Randbedingungen der Stoffmengenbilanzen 20 3.4.1 Phasengrenzflächenreaktion 21 3.4.2 Formulierung der Randbedingungen 23 3.5 Definition von Umsatz und Stoffaustauschgrad 25 3.5.1 Stoffaustauschgrad 25 3.5.2 Umsatz 28 4 Ermittlung der Moldichten der ausgetauschten Komponente 29 4.1 Vereinfachung des Randwertproblems 30 4.2 Allgemeine Lösung des Randwertproblems 33 4.2.1 Lösung durch eine rationale Funktion 34 4.2.2 Lösung durch eine elliptische Funktion 35 4.3 Formulierung des nichtlinearen Gleichungssystems 41 4.3.1 Das Gleichungssystem für die Integrationskonstante C7 im Fall d = 0 42 4.3.2 Das Gleichungssystem für die Integrationskonstanten C und im Fall d ± 0 43 4.4 Eigenschaften der Lösung 45 4.4.1 Obere und untere Schranken für die Lösung des Randwertproblems und ihren Gradienten 45 4.4.2 Obere und untere Schranken für die Integrationskonstanten .... 52 4.4.3 Existenz und Eindeutigkeit einer Lösung des Randwertproblems . 54 i 4.4.4 Stetigkeit einer Lösung des Randwertproblems bezüglich der Mo¬ dellparameter 58 4.5 Numerische Methoden 61 4.5.1 Intervall-Arithmetik 63 4.5.2 Eine Intervall-Newton-Methode 66 4.5.3 Anwendung des Verfahrens zur Berechnung der Integrationskon¬ stanten 71 4.5.4 Bisektions- und Selektionsregeln des Intervall-Newton-Algorithmus 75 4.5.5 Heuristische Vorhersage des Vorzeichens von Ct 83 4.5.6 Numerische Berechnung der Weierstraß schen elliptischen Funktion p 87 4.6 Zusammenfassung 90 5 Ergebnisse und Diskussion 93 5.1 Graphische Darstellungen 93 5.2 Einfluß der Modellparameter auf die Richtung des Stofftransports .... 96 5.2.1 Der Fall ohne eine Reaktion in der Phase 2 97 5.2.2 Der Fall mit einer Reaktion in der Phase 2 97 5.3 Einfluß der Modellparameter auf den Umsatz und den Stoffaustauschgrad 110 5.3.1 Obere Schranken für den Umsatz und den Austauschgrad 113 5.3.2 Die Bodenstein-Zahlen 115 5.3.3 Die Volumina der Teilbereiche des Zweiphasen-Rührkessels .... 120 5.3.4 Die Phasengrenzflächenreaktion 130 5.3.5 Die Eintrittsvolumenströme und Eintrittsmoldichten 133 5.3.6 Die irreversible Reaktion in der Phase 2 139 5.4 Optimierung des Umsatzes und des Stoffaustauschgrads 141 6 Zusammenfassung und Ausblick 143 7 Symbolverzeichnis 147 8 Literatur 151 A Grenzfälle des Modells A-l A.l Grenzfall einer schnellen Reaktion A-2 A.l.l Randbedingungen und allgemeine Lösung A-2 A.1.2 Ermittlung der Integrationskonstanten A-3 A.l.3 Ermittlung der Moldichten für den Fall einer Phasengrenzflächen¬ reaktion mit der relativen Reaktionsordnung f = 1 A-4 A.1.4 Bedingungen für die Benutzung des Grenzfalls als Näherungslösung A-7 A.2 Grenzfall einer langsamen Reaktion A-18 A.2.1 Allgemeine Lösung und Randbedingungen A-19 A.2.2 Ermittlung der Integrationskonstanten A-19 A.2.3 Ermittlung der Moldichten für den Fall einer Phasengrenzflächen¬ reaktion mit der relativen Reaktionsordnung f = 1 A-22 A.2.4 Bedingungen für die Benutzung des Grenzfalls als NäherungslösungA-24 B Programmlisting B-l B.l Allgemein.h B-l B.2 Allgemein.C B-2 B.3 Bool.h B-4 B.4 Heuristik.h B-4 B.5 Heuristik.C B-5 B.6 Intervall.h B-7 B.7 Intervall.C B-9 B.8 IntervallNewton.h B-13 B.9 IntervallNewton.C B-15 B.10 main.C B-24 B.ll Makefile B-24 B.12 Moldichte.h B-25 B.13 Moldichte.C B-25 B.14 Parameter.h B-26 B.15 Parameter.C B-27 B.16 Vector.h B-27 B.17 Wp.h B-29 B.18 Wp.C B-29 B.19 Testfälle B-31 C Abbildungsverzeichnis C-l
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