دليل المراجعة · GKU 1
دليل مراجعة موازنات المادة والطاقة (الهندسة الكيميائية)
تبدأ كل عملية حسابية في الهندسة الكيميائية بالجملة نفسها: ما يدخل، ناقص ما يخرج، زائد ما يتولد، ناقص ما يُستهلك، يساوي ما يتراكم. يعلّم هذا الدليل تلك الجملة واستخداماتها. فهو يبدأ بالمتغيرات التي تُكتب بها الموازنة (التدفقات، والتراكيب، والضغوط، ودرجات الحرارة) وبدرجات الحرية، التي تخبرك قبل أن تبدأ هل المسألة قابلة للحل. ثم يكتب موازنات المادة في الحالة المستقرة لوحدات مفردة ولمخططات تدفق من عدة وحدات، ويعالج تيارات التدوير والتجاوز والتنفيس، ويضيف التفاعل الكيميائي عبر مدى التفاعل وموازنات الذرات والاحتراق بهواء زائد. ثم تأتي موازنة الطاقة، بالحرارة المحسوسة والكامنة وحرارة التفاعل من حرارات التكوين، ثم الهواء الرطب والمخطط السيكرومتري. ويُسقط القسم الأخير افتراض الحالة المستقرة ويحل الموازنات كمعادلات تفاضلية لخزانات تمتلئ وتختلط وتسخن.
مبني على المعيار التخصصي الرسمي لهيئة تقويم التعليم والتدريب لهذا الموضوع: كل موضوع مُدرج وكل مخرج تعلّم، مع المعادلات والأشكال والأمثلة المحلولة. الأقسام الكاملة متاحة للأعضاء في التطبيق.
SKU 1.1 · موازنة الكتلة والطاقة
متغيرات العملية ودرجات الحرية
الكميات التي تُكتب بها الموازنة (التدفقات، والكسور، والضغوط، ودرجات الحرارة)، وكيفية التحويل بينها، وكيف يخبرك عدّ درجات الحرية هل المسألة قابلة للحل وبأي ترتيب.
موازنات المادة في الحالة المستقرة
موازنات الداخل يساوي الخارج على وحدات مفردة وعلى مخططات تدفق من عدة وحدات: اختيار الأغلفة، واستخدام المكونات الرابطة، وحل سلسلة من الوحدات دون معادلات آنية.
التدوير والتجاوز والتنفيس
لماذا تُدوَّر التيارات وتُجاوَز وتُنفَّس، وكيف يختلف التحول الكلي عن التحول لكل مرور، وكيف يُحل مخطط تدفق فيه حلقة تدوير مباشرة أو بالتكرار.
الأنظمة التفاعلية والاحتراق
موازنات المادة مع التفاعل الكيميائي: مدى التفاعل، والمتفاعل المحدِّد والزائد، والتحول، والمردود والانتقائية، وموازنات الذرات، والاحتراق بهواء زائد على أساس رطب وجاف.
موازنات الطاقة في الحالة المستقرة
موازنة الطاقة للتدفق المستقر لوحدات العملية، والحرارة المحسوسة والكامنة، وحرارات التفاعل من حرارات التكوين، وموازنة الطاقة على مفاعل حتى درجة حرارة اللهب الكاظمة.
الهواء الرطب والمخطط السيكرومتري
الرطوبة، والرطوبة النسبية، ونقطة الندى، ودرجة حرارة البصلة الرطبة، وكيف ينظمها المخطط السيكرومتري، وكيف تُكتب موازنات المادة والطاقة على المجففات والمرطبات ومبردات الهواء على أساس الهواء الجاف.
موازنات المادة والطاقة في الحالة غير المستقرة
موازنات يتراكم فيها شيء ما: خزانات تمتلئ وتفرغ، وتركيب خزان خلط بعد تغير التغذية، ودرجة حرارة خزان مسخَّن، وبدء تشغيل مفاعل، تُحل كمعادلات تفاضلية من الرتبة الأولى.
أدلة أخرى في الهندسة الكيميائية
- دليل مراجعة عمليات الفصلGKU 5 · عدد الأقسام: 11
- دليل مراجعة هندسة التفاعلات الكيميائيةGKU 6 · عدد الأقسام: 11
- دليل مراجعة تصميم العمليات واقتصادياتهاGKU 8 · عدد الأقسام: 7
- دليل مراجعة ميكانيكا الموائعGKU 2 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة انتقال الحرارةGKU 3 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة الديناميكا الحراريةGKU 4 · عدد الأقسام: 9
- دليل مراجعة التحكم في العملياتGKU 7 · عدد الأقسام: 7
- دليل مراجعة السلامة والصحة والبيئةGKU 9 · عدد الأقسام: 6