Verfahrenstechnische Grundlagen

11B0438

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Die Bioverfahrenstechnik ist ein bedeutender Zweig der Verfahrenstechnik. Grundlage zum Verständnis der hier stattfinden Prozesse ist das Verständnis von Massen- und Energiebilanzen, des Wärme- und Stofftransports sowie der Strömungsprozesse.  Das zentrale Lernziel ist das Verstehen dieser verfahrenstechnischen Grundoperationen und deren Umsetzung in konkrete Modelle, um diese Prozesse mathematisch zu beschreiben und zu bewerten.

1 Begriffe und Arbeitsweisen der Verfahrenstechnik
2 Eigenschaften von reinen Stoffen und Stoffgemischen
  2.1 Zustandsgleichungen von Fluiden
  2.2 Viskosität und Fließverhalten von Fluiden
  2.3 Eigenschaften verdünnter Lösungen
  2.4 Phasenumwandlungen und - gleichgewichte
3 Grundlagen und Anwendungen der Massenbilanzierung
4 Energie- und Wärmebilanzierung
  4.1 geschlossene und offene Systeme
  4.1 Hauptsätze der Thermodynamik und deren Anwendung
5 Ähnlichkeitstheorie und Dimensionsanalyse
6 Hydrostatik und Hydrodynamik
  6.1 Hydrostatik
  6.2 Kontigesetz und Bernoulli-Gleichungen 
7 Wärmeübertragung
  7.1 Wärmestrahlung
  7.2 Wärmeleitung und konvektiver Wärmeübergang
  7.3 Wärmedurchgang
  7.4 Design und Auslegung von Wärmeübertragern
8 Stoffübertragung
  8.1 Diffusion
  8.2 konvektiver Stofftransport
  8.3 Stoffdurchgang an Phasengrenzen
  8.4 Design von Apparaten zur Stoffübertragung

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Klausur oder
• mündliche Prüfung oder
• Referat (mit schriftlicher Ausarbeitung)

Standardprüfungsform: Klausur, 2-stündig (alternative Prüfungsform ggf. vom Prüfer auszuwählen und bei Veranstaltungsbeginn bekannt zu geben)

Benotete Prüfungsleistung:

• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
• Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung
• Referat: ca. 15-20 Minuten, dazugehörige Ausarbeitung: ca. 8-12 Seiten

mathematische und physikalische Grundlagen

Die Studierenden verstehen die Arbeitsweise der Verfahrenstechnik und kennen wichtige Grundlagen der Bilanzierung. Sie können einfache Bilanzierungsaufgaben lösen und sind sicher im Umgang mit Größengleichungen.

Die Studierenden sind in der Lage die Grundzüge der Ähnlichkeitstheorie wiederzugeben und Scale-up-Methoden zu beschreiben.

Die Studierenden sind in der Lage, verfahrenstechnische Ausgleichsprozesse grundlegend mathematisch abzubilden.

Die Studierenden wenden Grundlagenwissen der Mathematik und Physik auf verfahrenstechnische Aufgabenstellungen an.

Die Studierenden verstehen die differentielle und integrale Bilanzierung verfahrenstechnischer Systeme. Sie können die Ähnlichkeitstheorie mit ihren Elementen Dimensionsanalyse und Modelltheorie anwenden.

Die Studierenden analysieren und bewerten verfahrenstechnische Grundoperationen. Hierzu werden rechnergestützte Methoden eingesetzt. Die Studierenden sind in der Lage mit Ingenieuren der Verfahrenstechnik fachgerecht zu kommunizieren. Die Studierenden können Argumente und Ideen fachgerecht darstellen und interpretieren. Die Studierenden sind in der Lage einfache verfahrenstechnische Prozesse zu analysieren und zu bewerten.

Absolventinnen und Absolventen des Moduls

• entwerfen einfache Prozessmodelle der Verfahrenstechnik und sind in der Lage, diese Modelle zu bilanzieren.;
• leiten wissenschaftlich fundierte Urteile ab;
• entwickeln Lösungsansätze und realisieren dem Stand der Wissenschaft entsprechende Lösungen;

steht nicht im Focus, da Grundlagenmodul

steht nicht im Focus, da Grundlagenmodul

steht nicht im Focus, da Grundlagenmodul

• Schmitz, Ulrich

• Schmitz, Ulrich