Slayt 1

Report
Sorular 3
Matlab ile Kimya Mühendisliği
Soruları ve çözümleri.
Soru 1
• n-bütan gazının 500 K sıcaklıkta ve 18
atmosfer basınçta Redlich–Kwong denklemini
kullanarak Spesifik hacmini bulun.
Çözüm 1
% Eq.(2.8),Chapter 2
function y=hacim(v)
% K atm l/gmol
% gerekli sabitler
Tc=425.2
pc=37.5
T=500
p=18
R=0.08206
aRK=0.42748*(R*Tc)^2/pc
aRK=aRK*(Tc/T)^0:5
bRK=0.08664*(R*Tc/pc)
y=p*v^3-R*T*v^2+(aRK-p*bRK^2-R*T*bRK)*v-aRK*bRK;
end
>>feval('hacim',0.2)
>>v=fzero('hacim',0.2)
>>v=2.0377
Soru 2
• Bir sıra basınç değerleri için sıkıştırılabilirlik
değerlerini hesaplayın.
feval('hacim',0.2)
v=fzero('hacim',0.2)
v=2.0377
% run volplot
global T p Tcpc R aRK bRK
% in K atm l/gmol
% parameters for n-butane
Tc=425.2
pc=37.5
T=500
R=0.08206
for i=1:31 (2:33)
pres(i)=i;
p=i;
aRK=0.42748*(R*Tc)^2/pc;
aRK=aRK*(Tc/T)^0.5;
bRK=0.08664*(R*Tc/pc);
vol(i)=fzero('hacim',0.2);
Buhar-Sıvı Sorusu
• Buhar-Sıvı sorusu için Mol oranı ve K değerleri
Propan
N-Bütan
N-Pentan
N-Oktan
Mol Oranı
K Değeri
0.1
0.3
0.4
1
6.8
2.2
0.8
0.052
Rachford–Rice denklemine yerleştirerek değerleri bulun.
Buhar-Sıvı Sorusu Çözüm
function [] =buharsivi(v)
%vapor-liquid denklemi
z=[0.1 0.3 0.4 0.2];
K=[6.8 2.2 0.8 0.052];
toplam =0.;
for i=1:4
pay =(K(i)-1)*z(i);
payda = 1+(K(i)-1)*v;
toplam = toplam+pay/payda;
end
toplam
end
• Fonksiyonu, buharsivi(0.2 şeklinde çağırabilirsiniz)
Reaksiyon Denge Problemi
• Yandaki denklemi
• Aşağıdaki şekilde sadeleştirebiliriz.
• Burada x e 0.924 değeri verilerek problem
kolayca çözülebilir, değerler arttığında ise
manuel çözüm çok zorlaşacaktır.
Anizotormik Su-Gas Geçiş Reaksiyonu
Tür İlk
Son
CO
1
H2O 1
CO2
H2
Toplam2
1-x
1–x
x
x
2
yi
(1 - x) /2
(1 - x) /2
x/2
x/2
1
Reaksiyon eşik denklemi = 148.4 2 C5*C6/(C3*C4)
Anizotormik Su-Gas Geçiş Reaksiyonu
A
B
Tür İlk
C
Son
D
E
Mol Oranı
CO
1
H2O 1.8
CO2 0.3
H2
0.1
Toplam 3.2
0.011642
0.811642
1.288358
1.088358
3.200000
B3 - C8
B4 - C8
B5 + C8
B6 + C9
SUM(C3:C6)
0.003638
0.253638
0.402612
0.340112
1.000000
Reaksiyon eşik denklemi = 148.4 2 C5*C6/(C3*C4)
Su-Buhar Geçiş Reaksiyon Problemi
Çözüm Yöntemi
• Herhangi bir noktadaki x i hesaplamak için
Matlab da bu formülü girmelisiniz.
• Daha sonra f (x) i 0 yapan değeri bulmak için
‘fsolve,’ ‘fzero’ yada ‘fminsearch’
fonksiyonlarından birini kullanmalısınız.
• Yazdığın fonksiyonu su_buhar(0.9) şeklinde
çağırabilirsiniz.
Su-Buhar Geçiş Reaksiyon Problemi
Çözüm
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
% denklem
function y= su_buhar(x)
COin=1.1;
H2Oin=1.2;
CO2in=0.1;
Anizotormik Su-Buhar Geçiş Reaksiyon
H2in=0.2; Problemi
Kequil=148.4;
CO=COin-x
H2O=H2Oin-x
CO2=CO2in+x
H2=H2in+x
y=Kequil-CO2*H2/(CO*H2O)
end
Fminsearch fonksiyonu
• fminsearch’ fonksiyonu değişik değişkenlerde
oluşan fonksiyonların minimum noktasını
bulmak için kullanılır.
• Önce fonksiyonu hesaplayan bir m-dosyasını
oluşturulur, ve ‘fminsearch’ fonksiyonu,
fonksiyon ile beraber çağrılır.
function y2=prob3(p)
x=p(1)
y=p(2)
% f1 =10*x+3*y*y-3
f2=x*x-exp(y)-2
y2=sqrt(f1*f1+f2*f2)
end

similar documents