/**
* 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 massenElementZumischenKonstVol(double m_Zu, double T_Zu, Spezies s_Zu) {
// adiabate Mischungstemperatur nach dem ersten Hauptsatz
double Tm = 278.15, U1, U_zu, U1m, U_zum, Cvm1, Cv_zum, F, dF, Tm_buffer;
U1 = gg_Zone.get_u_mass(T_Zone) * m_Zone;
U_zu = s_Zu.get_u_mass(T_Zu) * m_Zu;
int idx = 0;
// Newtonverfahren für F(Tm)= U1(T1)+U2(T2)-U1(Tm)-U2(Tm)=0
// mit dF/dT=-m1*Cv1(Tm)-m2*Cv2(Tm)
do {
Tm_buffer = Tm;
U1m = gg_Zone.get_u_mass(Tm) * m_Zone;
U_zum = s_Zu.get_u_mass(Tm) * m_Zu;
Cvm1 = gg_Zone.get_cv_mass(Tm) * m_Zone;
Cv_zum = s_Zu.get_cv_mass(Tm) * m_Zu;
F = U1 + U_zu - U1m - U_zum;
dF = -Cvm1 - Cv_zum;
Tm = Tm - F / dF;
idx++;
} while (idx < 1000 && Math.abs(Tm - Tm_buffer) > 0.1);
if (idx >= 1000) {
try {
throw new MiscException("t");
} catch (MiscException me) {
me.log_Warning("Mangelnde Konvergenz bei der Berechnung der Mischungstemperatur");
}
}
T_Zone = Tm;
// dieser Aufruf muss nach der Temperaturberechnung erfolgen da sich hier die Masse der Zone
// ändert
massenElementZumischen(m_Zu, s_Zu);
}
/**
* Mit dieser Methode kann ein Massenelement eines Gases der Zone zugemischt werden. --> es wird
* nur die Zusammensetzung und die Gesamtmasse der Zone geändert nicht aber die Temperatur
*
* @param idx --> Rechenindex
* @param mZu --> zugemischtes Massenelement [kg]
* @param sZu --> SpeziesObjekt des Massenelements
*/
public void massenElementZumischen(double mZu, Spezies sZu) {
Hashtable<Spezies, Double> massenBruchHash_Zone = gg_Zone.get_speziesMassenBruecheDetail();
Hashtable<Spezies, Double> massenBruchHashNeu = new Hashtable<Spezies, Double>(4);
double m_Zone_neu = mZu + m_Zone;
if (m_Zone_neu < 0) {
try {
throw new MiscException(
"ERROR: Aus Zone " + ID + " wird mehr Masse entnommen als vorhanden ist");
} catch (MiscException miscE) {
miscE.stopBremo();
}
}
Hashtable<Spezies, Double> einzelMassenHashIn = new Hashtable<Spezies, Double>();
// einzelmassen der zugefuehrten Spezies bestimmen
if (mZu < 0) {
if (sZu.isGasGemisch()) {
einzelMassenHashIn = // enthaelt negative Werte!!
this.get_einzelMassenHash(((GasGemisch) sZu).get_speziesMassenBruecheDetail(), mZu);
} else {
einzelMassenHashIn.put(sZu, mZu);
}
// einzelmassen der Zone bestimmen
Hashtable<Spezies, Double> einzelMassenHashZone =
this.get_einzelMassenHash(massenBruchHash_Zone, m_Zone);
// Addieren der einzelnen Massen von Zone und sZu
Enumeration<Spezies> e = einzelMassenHashZone.keys();
Spezies spez;
double mTemp;
while (e.hasMoreElements()) {
spez = e.nextElement();
mTemp = einzelMassenHashZone.get(spez);
if (einzelMassenHashIn.containsKey(spez))
mTemp = mTemp + einzelMassenHashIn.get(spez); // Wert in Hashtable ist negativ
double massenBruch = mTemp / m_Zone_neu;
massenBruchHashNeu.put(spez, massenBruch);
if (massenBruch
< 0) { // kommt vor wenn eine Masse entnommen werden soll die gar nicht in der Zone ist!
try {
throw new MiscException(
"ERROR: In einer Zone tritt ein negativer Massenbruch auf \n"
+ spez.get_name()
+ ": "
+ massenBruch);
} catch (MiscException miscE) {
massenBruchHashNeu.put(spez, 0d);
// miscE.stopBremo(); //TODO check mich
}
}
}
} else {
massenBruchHashNeu.put(gg_Zone, m_Zone / m_Zone_neu);
if (massenBruchHashNeu.containsKey(
sZu)) { // ==True wenn der Zone eine Masse von sich selbst zugefuehrt wird
massenBruchHashNeu.put(gg_Zone, 1D);
} else massenBruchHashNeu.put(sZu, mZu / m_Zone_neu);
}
Hashtable<Spezies, Double> molenBruchHash = new Hashtable<Spezies, Double>(4);
molenBruchHash = GasGemisch.Gasmischer.massenBruch2molenBruch(massenBruchHashNeu);
GasGemisch gasGemisch = new GasGemisch(molenBruchHash, "");
// würde man hier die
gg_Zone.set_Gasmischung_molenBruch(gasGemisch.get_speziesMolenBruecheDetail());
m_Zone = m_Zone_neu;
}
public void set_p_V_T_mi(
double p_init, double V_init, double T_init, Hashtable<Spezies, Double> mi) {
this.p_Zone = p_init;
this.V_Zone = V_init;
this.T_Zone = T_init;
if (p_Zone <= 0
|| V_Zone <= 0
|| T_Zone <= 0
|| (((Double) p_Zone).isNaN())
|| (((Double) T_Zone).isNaN())
|| (((Double) V_Zone).isNaN())) {
try {
throw new NegativeMassException(
"Falsche Werte in Zone "
+ this.ID
+ "\n V= "
+ V_Zone
+ "\n p= "
+ p_Zone
+ "\n T= "
+ T_Zone);
} catch (NegativeMassException nmE) {
nmE.log_Warning();
}
}
if (CP.get_aktuelle_Rechenzeit() > CP.SYS.WRITE_INTERVAL_SEC) {
// System.out.println("xsi: "+this.get_xsi());
// System.out.println("eta: " +this.get_eta());
}
if (T_Zone > T_max_Zone) T_max_Zone = T_Zone;
// Überprüfen ob die Berechnung der Dissoziation Sinn macht
if (T_max_Zone >= GG_SOLVER.get_T_Freeze() && burns) loeseChemGleichgwicht = true;
// Berechnen der Gesamtmasse
double mGes = 0.0D;
double mi_;
Enumeration<Spezies> e = mi.keys();
Spezies spez;
while (e.hasMoreElements()) {
spez = e.nextElement();
mi_ = mi.get(spez);
if (mi_ < 0) {
if (Math.abs(mi_) >= 0.00001 * CP.SYS.MINIMALE_ZONENMASSE) {
try {
throw new NegativeMassException(
spez.get_name()
+ " in Zone "
+ this.ID
+ " hatte eine negative Masse ("
+ mi_
+ "kg). Die Masse wurde auf null gesetzt!");
} catch (NegativeMassException nmE) {
nmE.log_Warning();
}
}
mi_ = 0;
mi.put(spez, mi_);
}
mGes = mGes + mi_;
}
spez = null;
e = null;
this.m_Zone = mGes;
if (this.m_Zone > 0) {
// Berechnen der Massenbrueche
Hashtable<Spezies, Double> massenBrueche = new Hashtable<Spezies, Double>();
e = mi.keys();
double xi;
while (e.hasMoreElements()) {
spez = e.nextElement();
xi = mi.get(spez) / mGes;
massenBrueche.put(spez, xi);
}
gg_Zone.set_Gasmischung_massenBruch(massenBrueche);
// Berechnen der Dissoziation
if (loeseChemGleichgwicht == true)
gg_Zone.set_Gasmischung_molenBruch(GG_SOLVER.get_GG_molenBrueche(p_Zone, T_Zone, gg_Zone));
} else {
Hashtable<Spezies, Double> massenBrueche = new Hashtable<Spezies, Double>();
Spezies co2 = CP.SPEZIES_FABRIK.get_spezCO2();
massenBrueche.put(co2, 1D); // TODO irgendwie uncool
gg_Zone.set_Gasmischung_massenBruch(massenBrueche);
}
double pV = p_Zone * V_Zone;
double mRT = m_Zone * gg_Zone.get_R() * T_Zone;
// This accounts for inaccuracy during the integration process.
// The differences in temperature should be very very small!!
// if(CP.get_time()>CP.convert_KW2SEC(5.2))
// System.out.println();
if (pV != mRT && m_Zone > 0 && V_Zone > 0) {
// System.out.println("(pV-mRT)/pV: "+(pV-mRT)/pV*100);
double T_temp = pV / m_Zone / gg_Zone.get_R();
this.T_Zone = T_temp;
double chkPv = pV - m_Zone * gg_Zone.get_R() * T_temp;
double chkT = Math.abs((T_Zone - T_temp) / T_temp);
if (chkT > 7.555e-3 && m_Zone > CP.SYS.MINIMALE_ZONENMASSE) {
try {
throw new MiscException(
"The temperature of zone "
+ this.ID
+ " had to be adjusted too much! "
+ "chkT= "
+ chkT);
} catch (MiscException me) {
me.log_Warning();
}
}
}
dmj_ein = new Hashtable<Spezies, Double>();
dm_aus = new Hashtable<Spezies, Double>();
sumdQ = 0;
sumdH = 0;
sumdU = 0;
dudp = this.calc_dudp_dRdp()[0];
dRdp = this.calc_dudp_dRdp()[1];
dudT = this.calc_dudT_dRdT()[0];
dRdT = this.calc_dudT_dRdT()[1];
}