Transcript Slayt 1
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); Z(i)=pres(i)*(vol(i)/R*T);
Buhar-Sıvı Sorusu
• Buhar-Sıvı sorusu için Mol oranı ve K değerleri
Mol Oranı K Değeri
Propan 0.1
6.8
N-Bütan N-Pentan N-Oktan 0.3
0.4
1 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 CO 1 H 2 O CO 2 1 H 2 Toplam2 Son 1 - x 1 – x x x 2 (1 - x) /2 yi (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 CO 1 H 2 O CO 2 1.8 0.3 H 2 0.1 Toplam 3.2 C Son 0.011642 0.811642 1.288358 1.088358 3.200000 D E B3 - C8 B4 - C8 B5 + C8 B6 + C9 Mol Oranı 0.003638
0.253638
0.402612
0.340112
SUM(C3:C6) 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; Kequil=148.4; Problemi 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