Calculadora Concentración de masa en la superficie de la membrana

✖El flujo de agua se define como la velocidad a la que el agua fluye a través de una membrana por unidad de área.ⓘ Flujo de agua [J_w]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana se define como la medida de la velocidad a la que los solutos pueden difundir a través de la membrana.ⓘ Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana [k_l]			+10% -10%
✖El rechazo de solutos se define como la capacidad de una membrana para impedir el paso de solutos desde una solución de alimentación a la solución de permeado.ⓘ Rechazo de soluto [R_']			+10% -10%
✖La concentración aparente se define como la concentración de solutos en el fluido masivo, que es el fluido que no está en contacto con la membrana.ⓘ Concentración a granel [C_b]			+10% -10%

✖La concentración de soluto en la superficie de la membrana se define como la concentración de solutos en el fluido inmediatamente adyacente a la superficie de la membrana.ⓘ Concentración de masa en la superficie de la membrana [C_m]

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Concentración de masa en la superficie de la membrana

Fórmula

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

Ejemplo

`"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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Concentración de masa en la superficie de la membrana Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Concentración de soluto en la superficie de la membrana = exp(Flujo de agua/Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana)/((Rechazo de soluto+(1-Rechazo de soluto)*exp(Flujo de agua/Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana)))*Concentración a granel
C_m = exp(J_w/k_l)/((R_'+(1-R_')*exp(J_w/k_l)))*C_b
Esta fórmula usa 1 Funciones, 5 Variables

Funciones utilizadas

exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)

Variables utilizadas

Concentración de soluto en la superficie de la membrana - La concentración de soluto en la superficie de la membrana se define como la concentración de solutos en el fluido inmediatamente adyacente a la superficie de la membrana.
Flujo de agua - (Medido en Metro cúbico por metro cuadrado por segundo) - El flujo de agua se define como la velocidad a la que el agua fluye a través de una membrana por unidad de área.
Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana - (Medido en centímetro por segundo) - El coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana se define como la medida de la velocidad a la que los solutos pueden difundir a través de la membrana.
Rechazo de soluto - El rechazo de solutos se define como la capacidad de una membrana para impedir el paso de solutos desde una solución de alimentación a la solución de permeado.
Concentración a granel - La concentración aparente se define como la concentración de solutos en el fluido masivo, que es el fluido que no está en contacto con la membrana.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Flujo de agua: 0.0001139 Metro cúbico por metro cuadrado por segundo --> 0.0001139 Metro cúbico por metro cuadrado por segundo No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana: 3E-05 centímetro por segundo --> 3E-05 centímetro por segundo No se requiere conversión
Rechazo de soluto: 0.95 --> No se requiere conversión
Concentración a granel: 0.3 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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

Evaluar ... ...

C_m = 4.20620545123437

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

4.20620545123437 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

4.20620545123437 ≈ 4.206205 <-- Concentración de soluto en la superficie de la membrana

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Kadam duro

Instituto de Ingeniería y Tecnología Shri Guru Gobind Singhji (SGG), Nanded

¡Kadam duro ha creado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

Verificada por Vaibhav Mishra

Escuela de Ingeniería DJ Sanghvi (DJSCE), Bombay

¡Vaibhav Mishra ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

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Concentración de masa en la superficie de la membrana

Vamos Concentración de soluto en la superficie de la membrana = exp(Flujo de agua/Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana)/((Rechazo de soluto+(1-Rechazo de soluto)*exp(Flujo de agua/Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana)))*Concentración a granel

Volumen molar parcial de agua según el modelo de difusión de solución

Vamos Volumen molar parcial = (Flujo masivo de agua*[R]*Temperatura*Espesor de la capa de membrana)/(Difusividad del agua de membrana*Concentración de agua de membrana*(Caída de presión de la membrana-Presión osmótica))

Permeabilidad al agua basada en el flujo inicial

Vamos Permeabilidad al agua a través de membrana = Flujo volumétrico de agua a través de la membrana/(Fuerza impulsora de presión aplicada*(1-(([R]*Temperatura*Peso molecular)/(Volumen inicial*Fuerza impulsora de presión aplicada))))

Tiempo de diálisis mediante hemodializador de fibra hueca

Vamos Tiempo de diálisis = (Volumen de sangre/Tasa volumétrica de sangre)*ln(Concentración inicial en sangre/Concentración final en sangre)*((1-(e^-No de Unidades de Transferencia))^-1)

Fundente basado en Hagen Poiseuille para separación de membranas

Vamos Flujo a través de la membrana = (Porosidad de la membrana*Diámetro de poro^2*Fuerza impulsora de presión aplicada)/(32*Viscosidad líquida*Tortuosidad*Espesor de la membrana)

Viscosidad del líquido basada en la ecuación de Hagen Poiseuille

Vamos Viscosidad líquida = (Diámetro de poro^2*Porosidad de la membrana*Fuerza impulsora de presión aplicada)/(32*Flujo a través de la membrana*Tortuosidad*Espesor de la membrana)

Factor de tortuosidad de los poros

Vamos Tortuosidad = (Porosidad de la membrana*Diámetro de poro^2*Fuerza impulsora de presión aplicada)/(32*Viscosidad líquida*Flujo a través de la membrana*Espesor de la membrana)

Diferencia de presión a través de los poros basada en la ley de Poiseuille

Vamos Diferencia de presión a través de los poros = (Flujo de líquido a través de los poros*128*Viscosidad del líquido*Longitud del poro)/(pi*(Diámetro de poro de la membrana)^(4))

Flujo de líquido a través de los poros según la ley de Poiseuilles

Vamos Flujo de líquido a través de los poros = ((pi*(Diámetro de poro de la membrana)^4)/(128*Viscosidad del líquido*Longitud del poro))*Diferencia de presión a través de los poros

Viscosidad del líquido basada en la ley de Poiseuille

Vamos Viscosidad del líquido = (Diferencia de presión a través de los poros*pi*(Diámetro de poro de la membrana)^(4))/(Flujo de líquido a través de los poros*128*Longitud del poro)

Viscosidad del líquido basada en la resistencia de la membrana

Vamos Viscosidad líquida = Fuerza impulsora de presión aplicada/(Resistencia al flujo de membrana del área unitaria*Flujo a través de la membrana)

Flujo de membrana basado en la resistencia

Vamos Flujo a través de la membrana = Fuerza impulsora de presión aplicada/(Resistencia al flujo de membrana del área unitaria*Viscosidad líquida)

Resistencia al flujo en membranas

Vamos Resistencia al flujo de membrana del área unitaria = Fuerza impulsora de presión aplicada/(Viscosidad líquida*Flujo a través de la membrana)

Fuerza impulsora de presión aplicada basada en la permeabilidad de la membrana

Vamos Fuerza impulsora de presión aplicada = Flujo a través de la membrana/Permeabilidad al agua a través de membrana

Permeabilidad al agua a través de membrana

Vamos Permeabilidad al agua a través de membrana = Flujo a través de la membrana/Fuerza impulsora de presión aplicada

Flujo de membrana basado en la permeabilidad al agua

Vamos Flujo a través de la membrana = Permeabilidad al agua a través de membrana*Presión aplicada

Concentración de masa en la superficie de la membrana Fórmula

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