tailieunhanh - Handbook Of Pollution Control And Waste Minimization - Chapter 9

Vĩ mô Cân bằng phương trình Ngăn ngừa chất thải và ô nhiễm đòi hỏi một sự hiểu biết của nhiều ngành kỹ thuật, bao gồm cả chuyển nhượng, nhiệt động lực học, nhiệt và khối lượng cơ học chất lỏng, và động học hóa học. Chương này tóm tắt các phương trình cơ bản và các khái niệm cơ bản các lĩnh vực này dường như khác nhau. 1 phương trình vi CÂN vĩ mô Một phương trình cân bằng tài khoản cho những thay đổi trong một số lượng rộng lớn (chẳng hạn như khối lượng hay năng lượng). | 9 Macroscopic Balance Equations Paul K. Andersen and Sarah W. Harcum New Mexico State University Las Cruces New Mexico The prevention of waste and pollution requires an understanding of numerous technical disciplines including thermodynamics heat and mass transfer fluid mechanics and chemical kinetics. This chapter summarizes the basic equations and concepts underlying these seemingly disparate fields. 1 MACROSCOPIC BALANCE E QUATIONS A balance equation accounts for changes in an extensive quantity such as mass or energy that occur in a well-defined region of space called the control volume CV . The control volume is set off from its surroundings by boundaries called control surfaces CS . These surfaces may coincide with real surfaces or they may be mathematical abstractions chosen for convenience of analysis. If matter can cross the control surfaces the system is said to be open if not it is said to be closed. The General Macroscopic Balance Balance equations have the following general form Copyright 2002 by Marcel Dekker Inc. All Rights Reserved. ỂỈL VVX .- X _ dt X i X gen CS i 1 where X is some extensive quantity. A dot placed over a variable denotes a rate for example X i is the flow rate of X across control surface i. The terms of Eq. 1 can be interpreted as follows dX d rate of change of X inside the control volume i sum of flow rates of X across the control surfaces CS i X gen rate of generation of X inside the control volume Flows into the control volume are considered positive while flows out of the control volume are negative. Likewise a positive generation rate indicates that X is being a created within the control volume a negative generation rate indicates that X is being consumed in the control volume. The variable X in Eq. 1 represents any extensive property such as those listed in Table 1. Extensive properties are additive if the control volume is Table 1 Extensive Quantities Quantity Flow rate CS Generation rate Total mass m m m gen 0 .