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%% Skript zur Definition der Parameter
% Hier werden Stoffwerte und geometrische Daten initialisiert
L = 1 ; % Länge in Metern
D = 0.2 ; % Durchmesser in Metern
% %%%%%%% DEBUGGINGMODE%%%%%%%%
% L = 1;
% D = 2;
% %%%%%%% DEBUGGINGMODE%%%%%%%%
T_0 = 300 ; % Temperatur am Einlass in Kelvin
ke = 0.599 ; % Wärmeleitfähigkeit in W / K*m
R = 8.31446261815324 ; % Allgemeine Gaskonstante in J / mol*K
De = 1e-9 ; % Effektive Diffusion in m^2 / s
k0 = 1.28/3600 ; % Reaktionskonstante 1/s
Tk0 = 300 ; % Bezugstemperatur in Kelvin
E = 75362.4 ; % in J / mol
Arheniusk = 16.96e12 ; % in 1/h
Arheniusk = Arheniusk./3600 ; % in 1/s
%% Initialisieren der Stoffwerte
% Stoffwerte Propylen Oxid
M_PropylenOxid = 58.095 ; % Molare Masse in g/mol
roh_PropylenOxid = 830 ; % Dichte in kg/m^3
cp_PropylenOxid =146.54 ; % Wärmekapazität in J/mol*K
dH_PropylenOxid =-154911.6 ; % Standardbildungsenthalpie in J/mol
% Stoffwerte Methanol
M_Methanol = 32.042 ; % Molare Masse
roh_Methanol= 791.3 ; % Dichte
cp_Methanol = 81.095 ; % Wärmekapazität
dH_Methanol = 0 ; % Standardbildungsenthalpie
% Stoffwerte Wasser
M_Wasser = 18 ; % Molare Masse
roh_Wasser = 1000 ; % Dichte
cp_Wasser = 75.36 ; % Wärmekapazität
dH_Wasser = -286098 ; % Standardbildungsentalpie
% Stoffwerte Propylen-Glycol
M_PropylenGlycol = 76.095 ; % Molare Masse
roh_PropylenGlycol = 1040 ; % Dichte
cp_PropylenGlycol = 192.59 ; % Wärmekapazität
dH_PropylenGlycol = -525676 ; % Standardbildungsenthalpie
dhr = dH_PropylenGlycol - ( dH_Wasser + dH_PropylenOxid) ;
%% Berechnung der Zuführrate, Massenstrom und Volumenstrom der Stoffe
% Ströme Propylen-Glycol
feed_PropylenOxid = 0.1 ; % Zuführrate in mol/s
massenstrom_PropylenOxid = feed_PropylenOxid * M_PropylenGlycol *(1/1000) ; % Massenstrom in kg/s
volumenstrom_PropylenOxid = massenstrom_PropylenOxid / roh_PropylenGlycol ; % Volumenstrom in m³/s
% Ströme Methanol
volumenstrom_Methanol = volumenstrom_PropylenOxid ; % Volumenstrom in m³/s
massenstrom_Methanol = volumenstrom_Methanol * roh_Methanol ; % Massenstrom in kg/s
feed_Methanol = (massenstrom_Methanol / M_Methanol)*1000 ; % Zuführrate in mol/s
% Ströme Wasser
volumenstrom_Wasser = 2.5 * (volumenstrom_PropylenOxid+volumenstrom_Methanol) ; % Volumenstrom in m³/s
massenstrom_Wasser = volumenstrom_Wasser * roh_Wasser ; % Massenstrom in kg/s
feed_Wasser = (massenstrom_Wasser / M_Wasser)*1000 ; % Zuführrate in mol/s
%% Werte zum Untersuchen
% feed_Wasser = 3.0*feed_Wasser; % Beim 3-fachen Wasser-Feed bleibt die Temperatur unter 325K
% feed_Methanol = 10*feed_Methanol;
%%
feed_Gesamt = feed_PropylenOxid + feed_Methanol + feed_Wasser ; % Gesamte Zuführrate in mol/s
volumenstrom_gesamt = volumenstrom_Wasser + volumenstrom_Methanol + volumenstrom_PropylenOxid ; % Gesamte Zuführrate in mol/s
%% Berechnung der Startwerte für die Konzentrationen und die Temperatur
cPropylenoxid0 = feed_PropylenOxid /volumenstrom_gesamt ; % Eingangskonzentrationen in mol/m³
cWasser0 = feed_Wasser /volumenstrom_gesamt ; % Eingangskonzentrationen in mol/m³
cMethanol0 = feed_Methanol /volumenstrom_gesamt ; % Eingangskonzentrationen in mol/m³
cPropylenglycol0 = 0 /volumenstrom_gesamt ; % Eingangskonzentrationen in mol/m³
Temperatur0 = 312 ; % Eingangstemperatur in Kelvin
%% Startwerte als structure abspeichern
startWerteParameter = struct;
startWerteParameter.cPropylenoxid0 = cPropylenoxid0;
startWerteParameter.cWasser0 = cWasser0;
startWerteParameter.cMethanol0 = cMethanol0;
startWerteParameter.cPropylenglycol0 = cPropylenglycol0;
startWerteParameter.Temperatur0 = Temperatur0;
%
% %%%%%%% DEBUGGINGMODE%%%%%%%%
%
% TNorth = 10 ;
% TSouth = 50 ;
% TWest = 50 ;
% TEast = 10 ;
% %
% startWerteParameter = struct;
% startWerteParameter.cPropylenoxid0 = TWest;
% startWerteParameter.cWasser0 = TWest;
% startWerteParameter.cMethanol0 = TWest;
% startWerteParameter.cPropylenglycol0 = TWest;
% startWerteParameter.Temperatur0 = TWest;
%
% %%%%%%% DEBUGGINGMODE%%%%%%%%
% Berechnung der axialen Geschwindigkeit des Fluids
Uz = volumenstrom_gesamt/(((D/2)^2)*pi) ; % Volumenstrom / Fläche = Geschwindigkeit
% Berechnung der gemittelten Werte für roh und cp
roh_mittel = roh_PropylenOxid*(feed_PropylenOxid/feed_Gesamt) + roh_Methanol*(feed_Methanol/feed_Gesamt) + roh_Wasser*(feed_Wasser/feed_Gesamt) ; % gemittelter Wert für roh
cp_mittel = cp_PropylenOxid*(feed_PropylenOxid/feed_Gesamt) + cp_Methanol*(feed_Methanol/feed_Gesamt) + cp_Wasser*(feed_Wasser/feed_Gesamt) ; % gemittelter Wert für cp
roh = roh_mittel ;
cp = cp_mittel ;
% roh = 1173;
% cp = 3667;