Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα μπορούν:
(1) Να επιλύουν βασικά προβλήματα χημικής μηχανικής όπου η μεταφορά μάζας έχει σημαντική επίδραση.
(2) Να σχεδιάζουν με απλοποιημένες μεθόδους διεργασίες διαχωρισμού αερίων με στήλες προσρόφησης ή/και μεμβράνες
(3) Να μπορούν να προσδιορίσουν ποσοτικά την επίδραση της μεταφοράς μάζας στην παραγόμενη ισχύ μιας κυψέλης καυσίμου.
(4) Να μελετούν και να σχεδιάζουν απλά συστήματα αποδέσμευσης φαρμακευτικών ουσιών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή: Βασικές αρχές και ορισμοί. Διαφορικές εξισώσεις μεταφοράς μάζας. Συνήθεις συνοριακές και οριακές συνθήκες. Φαινομενολογική θεωρία μοριακής διάχυσης και ο πρώτος και δεύτερος νόμος του Fick. Κατανομές συγκέντρωσης σε στερεά και ρευστά σε ηρεμία. Μόνιμη και μεταβατική μοριακή διάχυση. Ακριβείς αναλυτικές λύσεις πρότυπων προβλημάτων. Διάχυση με ομογενή και ετερογενή χημική αντίδραση. Μεταφορά μάζας με συναγωγή: Η επίδραση των αριθμών Reynolds και Peclet. Διάχυση σε πολυ-συστατικά μίγματα: Η θεωρία των Maxwell-Stefan και απλοποιημένες μέθοδοι. Η γενικευμένη εξίσωση διάχυσης. Διάχυση αερίων σε πορώδη υλικά: Μοριακή διάχυση, διάχυση Knudsen και ιξώδης ροή. Εφαρμογές σε διεργασίες διαχωρισμού με μεμβράνες και στήλες απορρόφησης, σε διεργασίες παραγωγής ηλεκτρικής ισχύος σε κυψέλες καυσίμου και σε συστήματα ελεγχόμενης αποδέσμευσης φαρμακευτικών ουσιών.
Λέξεις Κλειδιά
Μοριακή διάχυση, διάχυση Knudsen, διάχυση λόγω συναγωγής, ο νόμος του Fick, η θεωρία των Maxwell-Stefan, διαχωρισμοί με μεμβράνες, κυψέλες καυσίμου, συστήματα ελεγχόμενης αποδέσμευσης
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
"ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ" (ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ), B.R. BIRD, W.E. STEWART, E.N., LIGHTFOOT, D.J. KLINKENBERG , εκδ. ΤΖΙΟΛΑ, 2018.
"ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΑΖΑΣ ΜΕ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ", ΚΟΥΚΟΣ Ι.Κ. εκδ. ΤΖΙΟΛΑ, 2017.