حل مشاكل التوازن المادي: منهجية الخطوة - باء - الخطوة
إن مشاكل التوازن المادي شائعة في الصناعات الهندسية الكيميائية وصناعات العمليات، وهي تشمل حساب تدفق المواد من خلال نظام لضمان الحفظ الجماعي، وهذه المادة توفر منهجية واضحة وخطوة لحل هذه المشاكل بكفاءة.
فهم المشكلة
وتتمثل الخطوة الأولى في فهم بيان المشكلة فهماً شاملاً، وتحديد جميع البيانات المعروفة، والمجهولين، وحدود النظام، وتوضيح ما إذا كانت المشكلة تنطوي على ظروف ثابتة أو غير ثابتة، وملاحظة أي افتراضات.
تطوير معادلة الرصيد المادي
حرر معادلة التوازن المادي العام:
Inflow + Generation = outflow + Consumption]
وبالنسبة لمعظم المشاكل التي تواجه الدول الثابتة دون ردود فعل كيميائية، فإن معدلات الجيل والاستهلاك صفر، مما يبسط التدفق إلى الداخل يساوي التدفق.
تطبيق البيانات المعروفة وتصفية
- إدراج معدلات التدفق والتركيزات المعروفة في معادلة التوازن، وإعادة ترتيب الحلول للمجهولين، واستخدام الأساليب أو نظام المعادلة الجينبية إذا كانت هناك معالم متعددة.
قائمة أمثلة الخطوات المشتركة
- حدد جميع المجرىات المُنطلقة والمُنطلقة
- حرر معادلة التوازن لكل عنصر.
- تطبيق البيانات المعروفة للمعادلات.
- حلّتْ لمعدلاتِ تدفقِ غير معروفةِ أَو تركيزاتِ.
- تحقق من الحل من خلال التحقق من حفظ الكتلة.