Massenkonzentration an der Membranoberfläche Taschenrechner

✖Der Wasserfluss ist definiert als die Geschwindigkeit, mit der Wasser pro Flächeneinheit durch eine Membran fließt.ⓘ Wasserfluss [J_w]			+10% -10%
✖Der Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche ist definiert als Maß für die Geschwindigkeit, mit der gelöste Stoffe durch die Membran diffundieren können.ⓘ Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche [k_l]			+10% -10%
✖Die Zurückweisung gelöster Stoffe ist definiert als die Fähigkeit einer Membran, den Durchgang gelöster Stoffe aus einer Zulauflösung in die Permeatlösung zu verhindern.ⓘ Ablehnung gelöster Stoffe [R_']			+10% -10%
✖Die Massenkonzentration ist definiert als die Konzentration gelöster Stoffe in der Massenflüssigkeit, also der Flüssigkeit, die nicht mit der Membran in Kontakt kommt.ⓘ Massenkonzentration [C_b]			+10% -10%

✖Die Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche ist definiert als die Konzentration gelöster Stoffe in der Flüssigkeit unmittelbar neben der Membranoberfläche.ⓘ Massenkonzentration an der Membranoberfläche [C_m]

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Formel

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Massenkonzentration an der Membranoberfläche

Formel

`"C"_{"m"} = exp("J"_{"w"}/"k"_{"l"})/(("R"_{"'"}+(1-"R"_{"'"})*exp("J"_{"w"}/"k"_{"l"})))*"C"_{"b"}`

Beispiel

`"4.206205"=exp("0.0001139m³/(m²*s)"/"0.00003cm/s")/(("0.95"+(1-"0.95")*exp("0.0001139m³/(m²*s)"/"0.00003cm/s")))*"0.3"`

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Massenkonzentration an der Membranoberfläche Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche = exp(Wasserfluss/Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche)/((Ablehnung gelöster Stoffe+(1-Ablehnung gelöster Stoffe)*exp(Wasserfluss/Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche)))*Massenkonzentration
C_m = exp(J_w/k_l)/((R_'+(1-R_')*exp(J_w/k_l)))*C_b
Diese formel verwendet 1 Funktionen, 5 Variablen

Verwendete Funktionen

exp - Bei einer Exponentialfunktion ändert sich der Wert der Funktion bei jeder Änderung der unabhängigen Variablen um einen konstanten Faktor., exp(Number)

Verwendete Variablen

Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche - Die Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche ist definiert als die Konzentration gelöster Stoffe in der Flüssigkeit unmittelbar neben der Membranoberfläche.
Wasserfluss - (Gemessen in Kubikmeter pro Quadratmeter pro Sekunde) - Der Wasserfluss ist definiert als die Geschwindigkeit, mit der Wasser pro Flächeneinheit durch eine Membran fließt.
Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche - (Gemessen in Zentimeter pro Sekunde) - Der Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche ist definiert als Maß für die Geschwindigkeit, mit der gelöste Stoffe durch die Membran diffundieren können.
Ablehnung gelöster Stoffe - Die Zurückweisung gelöster Stoffe ist definiert als die Fähigkeit einer Membran, den Durchgang gelöster Stoffe aus einer Zulauflösung in die Permeatlösung zu verhindern.
Massenkonzentration - Die Massenkonzentration ist definiert als die Konzentration gelöster Stoffe in der Massenflüssigkeit, also der Flüssigkeit, die nicht mit der Membran in Kontakt kommt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Wasserfluss: 0.0001139 Kubikmeter pro Quadratmeter pro Sekunde --> 0.0001139 Kubikmeter pro Quadratmeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche: 3E-05 Zentimeter pro Sekunde --> 3E-05 Zentimeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Ablehnung gelöster Stoffe: 0.95 --> Keine Konvertierung erforderlich
Massenkonzentration: 0.3 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_m = exp(J_w/k_l)/((R_'+(1-R_')*exp(J_w/k_l)))*C_b --> exp(0.0001139/3E-05)/((0.95+(1-0.95)*exp(0.0001139/3E-05)))*0.3

Auswerten ... ...

C_m = 4.20620545123437

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

4.20620545123437 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

4.20620545123437 ≈ 4.206205 <-- Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Harter Kadam

Shri Guru Gobind Singhji Institut für Ingenieurwesen und Technologie (SGGS), Nanded

Harter Kadam hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Vaibhav Mishra

DJ Sanghvi Hochschule für Technik (DJSCE), Mumbai

Vaibhav Mishra hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner verifiziert!

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Massenkonzentration an der Membranoberfläche

Gehen Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche = exp(Wasserfluss/Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche)/((Ablehnung gelöster Stoffe+(1-Ablehnung gelöster Stoffe)*exp(Wasserfluss/Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche)))*Massenkonzentration

Partielles Molvolumen von Wasser basierend auf dem Lösungsdiffusionsmodell

Gehen Partielles Molvolumen = (Massenwasserfluss*[R]*Temperatur*Dicke der Membranschicht)/(Membranwasserdiffusivität*Membranwasserkonzentration*(Membrandruckabfall-Osmotischer Druck))

Wasserdurchlässigkeit basierend auf dem anfänglichen Fluss

Gehen Wasserdurchlässigkeit durch Membran = Volumetrischer Wasserfluss durch die Membran/(Angewandte Druckantriebskraft*(1-(([R]*Temperatur*Molekulargewicht)/(Anfangsvolumen*Angewandte Druckantriebskraft))))

Dauer der Dialyse mit einem Hohlfaser-Hämodialysator

Gehen Zeitpunkt der Dialyse = (Blutvolumen/Volumenrate des Blutes)*ln(Anfangskonzentration im Blut/Endgültige Konzentration im Blut)*((1-(e^-Anzahl der Transfereinheiten))^-1)

Flüssigkeitsviskosität basierend auf der Hagen-Poiseuille-Gleichung

Gehen Flüssigkeitsviskosität = (Porendurchmesser^2*Membranporosität*Angewandte Druckantriebskraft)/(32*Fluss durch die Membran*Tortuosität*Membrandicke)

Hagen Poiseuille-basiertes Flussmittel zur Membrantrennung

Gehen Fluss durch die Membran = (Membranporosität*Porendurchmesser^2*Angewandte Druckantriebskraft)/(32*Flüssigkeitsviskosität*Tortuosität*Membrandicke)

Tortuositätsfaktor der Poren

Gehen Tortuosität = (Membranporosität*Porendurchmesser^2*Angewandte Druckantriebskraft)/(32*Flüssigkeitsviskosität*Fluss durch die Membran*Membrandicke)

Flüssigkeitsfluss durch Poren basierend auf dem Poiseuilles-Gesetz

Gehen Flüssigkeitsfluss durch Pore = ((pi*(Membranporendurchmesser)^4)/(128*Viskosität der Flüssigkeit*Länge der Pore))*Druckunterschied über die Pore

Druckunterschied über die Pore basierend auf dem Poiseuille-Gesetz

Gehen Druckunterschied über die Pore = (Flüssigkeitsfluss durch Pore*128*Viskosität der Flüssigkeit*Länge der Pore)/(pi*(Membranporendurchmesser)^(4))

Flüssigkeitsviskosität basierend auf dem Poiseuille-Gesetz

Gehen Viskosität der Flüssigkeit = (Druckunterschied über die Pore*pi*(Membranporendurchmesser)^(4))/(Flüssigkeitsfluss durch Pore*128*Länge der Pore)

Flüssigkeitsviskosität basierend auf dem Membranwiderstand

Gehen Flüssigkeitsviskosität = Angewandte Druckantriebskraft/(Membranströmungswiderstand der Flächeneinheit*Fluss durch die Membran)

Membranfluss basierend auf Widerstand

Gehen Fluss durch die Membran = Angewandte Druckantriebskraft/(Membranströmungswiderstand der Flächeneinheit*Flüssigkeitsviskosität)

Strömungswiderstand in Membranen

Gehen Membranströmungswiderstand der Flächeneinheit = Angewandte Druckantriebskraft/(Flüssigkeitsviskosität*Fluss durch die Membran)

Antriebskraft des angewandten Drucks basierend auf der Permeabilität der Membran

Gehen Angewandte Druckantriebskraft = Fluss durch die Membran/Wasserdurchlässigkeit durch Membran

Wasserdurchlässigkeit durch Membran

Gehen Wasserdurchlässigkeit durch Membran = Fluss durch die Membran/Angewandte Druckantriebskraft

Membranfluss basierend auf der Wasserdurchlässigkeit

Gehen Fluss durch die Membran = Wasserdurchlässigkeit durch Membran*Angewandter Druck

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