Transport Phenomena in Bioscience Engeneering

Vakinfo

Sinds kort beschikbaar op de examenwiki van Chemika, voor oudere examens maak je best op tijd een account aan op de examenwiki van lbk!

Examenvragen

25 Augustus 2021

Theorie: Zoek de vriestijd voor een worst.

Oefening:

1. Een boer gaat wijn maken, voor deze specifieke wijn worden de druiven eerst gedroogd. Bereken hoe lang dit duurt.
2. Hij krijgt het idee om in de droogkamer de luchtsnelheid te verdubbelen, zodanig dat de droogtijd met de helft verkort. Klopt zijn redenering?

Small questions:

1. Wat is momentum transport en wat is het verband met viscositeit?
2. Wat is de relatie tussen de emissiviteit op het aardoppervlak en de emissiviteit van de zon? (Komt er op neer: door de scheefstand van de aarde is er minder licht op de polen dan op de evenaar. Ook afhankelijk van de stand van de aarde op de ellips rond de zon, namelijk de seizoenen.)
3. Wat is NPSH?
4. Wat is en wat veroorzaakt dispertion?
5. Wat is sublimatie en geef een voorbeeld.

6 juni 2021

Theorie:

Oxygen transport in an apple:

1. Derive the governing equation for steady state O2 diffusion in apple with a uniform and constant O2 consumption rate.
2. Solve for infinitely small transport resistance at the surface of the fruit.
3. Generalise equation for a surface mass transfer boundary condition.

Oefening:

Een complex buizensysteem met pompkarakteristieken in grafiek gegeven (vergelijkbaar met oefening 2 van Momentum Transport 2). Het buizensysteem dient om koelwater in een tank waar bier gebrouwen wordt te koelen.

1. Wat is de flux? (Iteratief op te lossen, in geval van een spiraal, dit is 4x een hoek van 90° x aantal windingen)
2. Is de flux genoeg om het bier niet meer dan 5 °C op te laten warmen?

Small questions:

1. Green beans are osmotically dried by putting them in a highly concentrated salt solution that is at rest. The density of a bean is approximately equal to that of the solution. Also the bean is oriented horizontally. Calculate hm (via Sh, Ra, Gr)
2. In winter the temperature is higher on a cloudy day than when the sky is open, how come? (λmax*T= 2897.6 µm K  λsun = cste/5800 K en λearth = cste/300 K. Uit de grafiek halen we dat door de wolken λsun niet gebsorbeerd, maar λearth wel geabsorbeerd wordt. Een deel van de geabsorbeerde energie wordt terug uitgezonden.)
3. CO2 is used in soda (hier Coca Cola) to add sizzle and fizz. It reaches an equilibrium: CO2(gas) → CO2(liq) → H2CO3 → H+ + HCO3-
   1. Why not use O2? (zuurstof vormt geen bicarbonaat, er kan minder opgeslagen worden)
   2. What happens when you open the bottle? (Henry’s wet)
   3. Does fizz depend on temperature? (Ja, de H van Henry zie ook gegeven grafiek)
   4. What happens if you add strong acid? (reactie wordt naar links gedreven)
4. How far can a corona virus particle (d=100 nm) travel on average in a room at room temperature with still air during one hour? (t=x2/2Dab, waarbij Dab=κ*T/6πµr, zie slide 27 chapter 10 en formularium (47) en (49))
5. What’s drip loss and how can you reduce it? (Ondercooling van intercellulair fluidum en cytoplasma leidt tot osmotische dehydratie. Bij smelten wordt daardoor ‘meer water dan normaal’ verloren. Het wordt gereduceerd door absorberende verpakking)

Juni 2020

Theorie:

Governing equation van stroomdraadje waar lucht over stroomt. (GE warmte van cilinder met convective boundary layer)

1. Algemeen T in functie van r,v,t
2. T in het midden van het draadje in functie van v (als a niet gevonden ws, vertrekken van GE warmte van cilinder uit het formularium)

Oefening:

Vraag over momentum transport: Bob heeft een kelder vol met water uit zijn septische put. Hij wilt dit water in de kelder van zijn buur pompen met een dombel pomp omdat zijn vrouw hem heeft verlaten voor deze buurman. Er is een schematische voorstelling van de buizen, een grafiek met Ha ifv massastroom, gegevens over de diameter van de buis, radius van de bochten en uitleg over een nozzle gegeven. De vraag is hoe lang het duurt om de kelder leeg te pompen (massasstroom iteratief berekenen en uitwerken)

Small questions (vanwege corona):

1. 2 grafiekjes 1 van de T van zuiver water en 1 van de T van een biomateriaal. Uitleggen waarom ze verschillen ( T biomateriaal blijft niet constant tijdens het bevriezen).
2. Cavitatie uitleggen en hoe het te voorkomen.
3. F1-2 (radiatie) berekenen van verschillende zijdes van een gelijkzijdige driehoek. (slide 24 hoofdstuk 8)
4. Knudsen diffusie uitleggen.
5. Hygroscopisch vs non hygroscopisch uitleggen