Comment déterminer les entrées et sorties non mesurées à l'aide d'équations de bilan matériel

Les équations de bilan des matériaux sont des outils essentiels pour l'ingénierie des processus afin d'analyser les systèmes où tous les intrants et sorties ne sont pas directement mesurés.

Comprendre les équations de l'équilibre matériel

Une équation de balance des matériaux indique que l'entrée totale moins la sortie totale est égale à l'accumulation dans le système. Lorsque le système est à l'état stable, le terme d'accumulation est zéro, simplifie l'équation à:

Input = sortie

Identification des entrées non mesurées

Lorsque certaines entrées ne sont pas mesurées, le bilan matériel peut être réaménagé pour résoudre pour l'entrée inconnue. Cela nécessite des valeurs connues pour d'autres entrées et sorties, ainsi que les états initiaux et finaux du système.

Par exemple, si la sortie totale et tous les intrants sauf un sont connus, l'entrée non mesurée peut être calculée en soustrayant les intrants et les extrants connus du flux total.

Détermination des produits non mesurés

De même, si une sortie n'est pas mesurée, le solde matériel peut être utilisé pour estimer sa valeur. En connaissant tous les autres intrants et extrants, la sortie non mesurée est la différence entre l'entrée totale et la somme des sorties mesurées.

Application pratique

L'application des équations de balance des matériaux implique la mise en place des équations de conservation basées sur la configuration du système. Il faut souvent des hypothèses telles que l'état stable et aucune accumulation, simplifier les calculs.