/**
* Mit dieser Methode kann ein Massenelement eines Gases mit der Temperatur T_m der Zone mit der
* Temperatur T_Zone zugemischt werden. Die sich ergebende Mischungstemperatur wird für
* VERÄNDERLICHE CVs und ein adiabates System nach dem ersten HS berechnet. Das Volumen der Zone
* bleibt Konstant --> das zugemischte Massenelement leistet Verschiebearbeit!
*
* @param m_Zu --> zugemischtes Massenelement [kg]
* @param T_Zu --> Temperatur des zugemischten Massenelements [K]
* @param s_Zu --> Zusammensetzung des Massenelements
*/
public void massenElementZumischenKonstVolEinfacher(double m_Zu, double T_Zu, Spezies s_Zu) {
// Nach dem 1HS gilt: dm*h=dU
double dH = m_Zu * s_Zu.get_h_mass(T_Zu);
double U_Zone_mass_temp = m_Zone * gg_Zone.get_u_mass(T_Zone) + dH;
// dieser Aufruf muss vor der Temperaturberechnung erfolgen da sich hier die Masse und die
// Zusammensetzung
// der Zone ändert
massenElementZumischen(m_Zu, s_Zu);
// Berechnen der Mischungstemperatur
U_Zone_mass_temp = U_Zone_mass_temp / m_Zone;
T_Zone = gg_Zone.get_T4u_mass(U_Zone_mass_temp);
}
/**
* Mit dieser Methode kann eine Zone mit einer anderen gemischt werden. Das Volumen der beiden
* Zonen wird addiert entsprechent wird keine Verschiebearbeit geleistet. Temperaur, Masse und
* Zusammensetzung werden entsprechend {@link massenElementZumischen} berechnet
*
* @param Zone zone2 --> die Zone die zugemischt werden soll
*/
public void zoneZumischen(Zone zone2) {
double m_Zu = zone2.get_m();
double T_Zu = zone2.get_T();
double V_Zu = zone2.get_V();
Spezies s_Zu = zone2.get_ggZone();
// Nach dem 1HS gilt: -pdV+dm*h=dU --> -p*deltaV+deltaH=deltaU=U2-U1 --> U2=U1+deltaH-p*deltaV
double H_zu = m_Zu * s_Zu.get_h_mass(T_Zu);
// deltaV=V_zu außerdem ist der Druck in beiden Zonen identisch
double U2_Zone_mass = m_Zone * gg_Zone.get_u_mass(T_Zone) + H_zu - p_Zone * V_Zu;
// dieser Aufruf muss vor der Temperaturberechnung erfolgen da sich hier die Masse und die
// Zusammensetzung
// der Zone ändert
massenElementZumischen(m_Zu, s_Zu);
// Berechnen der Mischungstemperatur
T_Zone = gg_Zone.get_T4u_mass(U2_Zone_mass / m_Zone);
}
public static Zone zonenMischen(CasePara cp, Zone z1, Zone z2, boolean burns, int ID) {
double p = z1.get_p(); // fuer beide Zonen gleich
double m1 = z1.get_m();
double T1 = z1.get_T();
double V1 = z1.get_V();
Spezies s1 = z1.get_ggZone();
double m2 = z2.get_m();
double T2 = z2.get_T();
double V2 = z2.get_V();
Spezies s2 = z2.get_ggZone();
// Erzeugen einer Spezies die durch die Mischung der beiden ZonenSpezies entsteht
GasGemisch s0 = new GasGemisch("zonenGemisch");
Hashtable<Spezies, Double> ht0 = new Hashtable<Spezies, Double>(3);
double mGes = m1 + m2;
ht0.put(s1, m1 / mGes);
ht0.put(s2, m2 / mGes);
s0.set_Gasmischung_massenBruch(ht0);
// Berechnung der Mischungstemperatur
// 1.HS --> Kontrollraumgrenze wird um beide Zonen gelegt
// Dann gilt: Umisch=U1+U2;
double Umisch = m1 * s1.get_u_mass(T1) + m2 * s2.get_u_mass(T2);
// Berechnung der Temperatur bei der die innere Energie von Spezies s0=Umisch ist.
// Dies entspricht der Mischungstemperatur
double T0 = s0.get_T4u_mass(Umisch / mGes);
// Das Volumen beider Zonen wird addiert
double V0 = V1 + V2;
// Test ob alles stimmt
double pV = z1.get_p() * V0;
double mRT = mGes * T0 * s0.get_R();
double T =
(m1 * s1.get_cv_mass(T1) * T1 + m2 * s2.get_cv_mass(T2) * T2)
/ (m1 * s1.get_cv_mass(T1) + m2 * s2.get_cv_mass(T2));
double deltaT = (T - T0) / T0 * 100;
double T3 = pV / mGes / s0.get_R();
double mRT2 = mGes * T * s0.get_R();
double mRT3 = mGes * T3 * s0.get_R();
// Fazit ueber die Gasgleichung geht es auch und zwar viel einfacher und genauer!
Zone z0 = new Zone(cp, p, V0, T0, mGes, s0, burns, ID);
return z0;
}