Wie man ungemessene Inputs und Outputs mit Materialbilanzgleichungen bestimmt

Materialbilanzgleichungen sind wesentliche Werkzeuge in der Verfahrenstechnik, um Systeme zu analysieren, bei denen nicht alle Ein- und Ausgänge direkt gemessen werden. Sie helfen, nicht gemessene Flüsse zu identifizieren, indem sie die Erhaltung der Masse innerhalb eines Systems berücksichtigen.

Materialbilanzgleichungen verstehen

Eine Materialbilanzgleichung besagt, dass der Gesamteingang minus der Gesamtleistung der Akkumulation innerhalb des Systems entspricht.

Input = Output

Identifizierung nicht gemessener Inputs

Wenn einige Eingaben nicht gemessen werden, kann die Materialbilanz neu angeordnet werden, um die unbekannte Eingabe zu lösen Dies erfordert bekannte Werte für andere Eingaben und Ausgaben sowie den Anfangs- und Endzustand des Systems.

Sind beispielsweise die Gesamtleistung und alle bis auf einen Eingang bekannt, so kann der ungemessene Eingang durch Subtraktion der bekannten Ein- und Ausgänge vom Gesamtstrom berechnet werden.

Ermittlung von nicht gemessenen Outputs

Wenn ein Output ungemessen ist, kann die Materialbilanz zur Schätzung seines Wertes verwendet werden, wobei der ungemessene Output die Differenz zwischen dem gesamten Zufluss und der Summe der gemessenen Outflows ist.

Praktische Anwendung

Die Anwendung von Materialbilanzgleichungen beinhaltet die Aufstellung der Erhaltungsgleichungen auf der Grundlage der Systemkonfiguration, die oft Annahmen wie stationärer Zustand und keine Akkumulation erfordert, was die Berechnungen vereinfacht.