1. 
Uticaj 

raspodele 

vrem

ena 

za

držžavanja 

na 

prora

þ

un 

hemijsk

ih 

reak

tora 
 

 

1.1. 

Raspodela 

vremen

zadr
žžavanja 

 

 

Za 
analizu 

prora

þ

un 
hem

ijskih 

reaktora 

pored 

brzi
ne 
hem

ijskih 

reakcija 

mora 

se 

uzeti 

obzir 

tip 
strujanja 

re

akcione 

sm
ešše 

jer 
direktno 

uti

þ

na 
potrebnu 

veli

þ

inu
 

reaktora. 

Na 
po

þ

etku 

razvoja 

teorije 

hem

ijskih 

re

aktora 

uv

ed

eni 
su 
m

atem

ati

þ

ki 
m

odeli
 

koji 

se 

zasnivaju 

na 
dva 

idealizirana 

grani

þ

na

 s

lu

þ

aja 
stru

janja 

reakcione 

sm
ešše: 

 

klipno 

strujanje, 

- stru

jan
je sa idealn

im

 meššanjem

 

Na 
osnovu 

ovih 

m

odel

izvedene 

su 
jedna

þ

in

za 
prora

þ

un 
idealnih 

proto

þ

nih 

reakto

ra 
po

mo

ü

ko

jih

 

se

sa

 

da

tim

 

os

ta

lim

 

po

da

cim

a, 

m

ožž

iz

ra

þ

unati 

potrebna

 

zaprem

ina 
za 
odre

ÿ

eni 

stepen 

reag

ovanja 

reak

tanta. 

Me

ÿ

utim

poššto 

se

 ove 

jednaline 

zasnivaju 

na 
grani

þ

nim
 slu

þ

aj

ev

im

str

uja

nja

to

 i 

iz

ra

þ

un

ate 
zaprem

ine 

preds

tavljaju

 

teorijski 

m

inim
um, 
odnosno 

m

aksi
m

um
 zaprem

ine 
reaktora. 

Kod 

ve

ü

ine 

industrijskih 

reaktora 

možže 

se 
o

þ

ekivati 

da 

ü

do

ü

do 
zna

þ

ajnog 

odstupanja 

od 
grani

þ

nih 
slu

þ

ajeva 

idealnog 

strujanja 

þ

iji 
obim 

zavisi 

od 
veli

þ

ine 

ob

lik

reaktora, 

uslova 

rada 

osobina 

reakci

one 

sm
ešše. 

Kako 

ovo 

odstupanje 

bitno 

uti

þ

na

 

karakteristik

reakto

ra, 
pokazalo 

se 
neophodnim 

utvrditi 

stvarne 

us

lo

ve 
strujanja 

jer 

prora

þ

un

 z

as

no

va

n s

am

o n

a g

ra

ni

þ

nim 

tipovim

a možže 

da 
dovede 

do 
velikih 

greššaka. 

Odstupanje 

od 
idealnog 

st

rujanja 

dovodi 

do 
razli

þ

itih 

efek

ata 
kao
 ššto 
su 
pojave 

nepokretnih 

zona, 

obil
aznog 

toka, 

interne 

recirkulacij

e, 
difuzije, 

it

d. 
Pionirski

m

 

teorijskim

 ra

dovim

a Danckwertsa 

(1953) 

date 

su 
osnove 

za 
razvoj 

m

atem
ati

þ

kih 
m

odela 

proto

þ

nih 

hem

ijskih 

reaktora 

sa 
neidealnim

 stru
janjem

 reakcione 

sm
ešše. 

Metoda 

se 

osnovi 

sastoji 

utvr

ÿ

iv

anju 

uticaja 

vr

em
ena 

zadržžavanja 

elem

enata 

fluida 

reak

toru
 jer 

se 
pokazalo 

da 
poznavanje 

vrem

ena 
kolik

pojedini 

elem

enti 

provode 

sudu 

tzv. 

raspodela 

vrem

ena 

zadržžavanja 

(R

VZ) 

m

ožže, 

m

nogi


slu

þ

ajevim

a, 

da 
bude 

dovoljna

 

za 
ocenu 

koliko 

strujanje 

ods
tupa 

od 
idealizovanih 

grani

þ

nih 

tipova. 

Postavljanjem 

ma
te

ma
ti

þ

kih 
m

odela 

za 
razli

þ

ite 
tipove 

hem

ijskih 

reaktora

 i

 d

ef

in

isa

nje

m

 n

jih

ov

ih

 R

V

Z

 

stvorena 

je 

mogu

ü

no

st t

a

þ

nijeg prora

þ

un

a r

ea

ln

ih

 r

ea

kto

ra

Odre

ÿ

ivanje

 RVZ 

izv
o

ÿ

enje 

odgovaraju

ü

ih 
m

atem
ati

þ

kih 

m

odela 

postalo 

je 

veom

zna

þ

ajno 

podru

þ

je 
hem

ijskog 

inžženjerstva 

pri 

prou

þ

avanju 

razli

þ

itih 

ure

ÿ

aj

a, 

posebno 

za 
analizu 

rada 

prora

þ

un 
hem

ijskih 

reaktora. 

Pr

im

ena 

je 

za 
sa

da 
ogran

i

þ

ena 

na 

reakciju 

prvog 

reda 

sistem

sa 
jednim

 ulazom

 i 

izlazom

 ali 
je 

toku 

intenzivan 

nau

þ

ni 

ra

d n

a d

alj

em

 r

az

vo

ju

 o

ve

 k

on

ce

pc

ije

 i p

rošširenju 

njene 

primene 

na 
nove 

oblasti. 

 

 

1.2. 

Makro 

i mikro-meššanje 

flu
ida 

reaktoru 

  

Za 
proces 

koji 

se 
odvija 

idealnom

 ššaržžnom

 reaktoru 

karakteristi

þ

no 
je 

da 
se 
svi 

delovi 

fluida 


reaktoru 

zad
ržžavaju 

is

to 
vrem

e, 
ššto 

zna

þ

da 

su

 

svi 

elem
enti 

do 

molekulskog 

nivoa, 

imaju 

istu 

star
ost. 

Pored 

toga 

kontakt 

izm
e

ÿ

pojedin

ih 
elemenata 

fluida 

je 
na 
m

olekulskom

 nivou. 

Ove 

dve 

os

obine 

predstavljaju 

os

novu 

karakterisanja

 

me
šša

nja

 fl

uid

a, 

na

ro

þ

it 

zna

þ

aj 

im

aju 
kod 

proto

þ

nih 
sistem

a. 

Opššte 

govore

ü

i, 

m

eššanje 

fluida 

se 

m

ožže 
prik
azati 

sa 

dva 

razli

þ

ita

 m

eh

an

iz

m

a: 

 

-

 

MIKROME

ŠŠ

ANJE, 

sa

 kojim

 se 
defini

šše 
m

eššanje 

na 
molekulskom

 nivou 

unutar 

sam
og 
suda 

(reaktora) 

-

 

MAKR

OMEŠŠANJE,

 k

oje 
je 

posledica 

razli

þ

itog 

na

þ

ina 
proticanja 

fluida 

kroz 

ure

ÿ

aje 
(npr. 

kanalisano 

strujanje, 

neposre

dno 

proticanje 

bez 
zadržžavanja, 

itd.) 

 

Oba 

m

ehanizm

su 
nezavisna 

jed
an 

od 
drug

og, 

te 
defin

icija 

karakteristi

þ

nog 

stanja 

m

ikrom

eššanja 

ne 
podrazum

eva 

odre

ÿ

en

 na

þ

in 
proticanja 

fluida 

kroz 

ure

ÿ

aj

, t

j. 

stanje 

m

akr
om
eššanja 

fluida. 

Razlik

izm
e

ÿ

m

akro- 

mikrom

eššanja 

fluida 

proisti

þ

upravo 

iz 

m

e

ÿ

usobnog 

dejstva 

pojedinih 

elem

enata 

(m

akro) 

i pojedinih 

molekula 

(m

ikro) 

fluida. 


toku 

procesa 

možže 

do

ü

do 
grupisanja 

m

olekula 

sa 
identi

þ

no


sta

rošš

ü

(šš

to 

odgovara 

ekstrem

nom
 slu

þ

aju 
ili 

segregaciji 

flui
da) 
ili 

sa 

potpuno 

razli

þ

itom

 starošš

ü

(šš

to 

je

 d

ru

gi 

ek

str

em

ni

 s

lu

þ

aj 
–– 

m

aksi
m

alna 

iz

m

eššanost). 

Na 
sl. 
1. 
su 
prikazani 

m

olekuli 

gr

up

isa

ni n

a o

pis

an

 n

a

þ

in. Prelazak iz jednog u drugo st

anje 

ostvaruje 

se 

m

eššanj
m

e. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sl.

 1

 ––

 

E

ks

tre

m

ni s

lu

þ

aje

vi i

zm

ešš

an

os

ti f

lu

id

a

  

 

kojoj 

fazi 

procesa, 

od 
mom

enta 
kada 

fluid 

dospe 

reaktor 

do 
m

omenta 

kada 

ga 

napusti, 

dolazi 

do 
ove 

transform

acije 

i da 
li 

uopššte 

dolazi 

do 
prom

ene 

iz

m

eššanosti 

unutar 

odre

ÿ

enih

 elem

enata 

fluida 

rešš
ava 

se

 ispitiv

an

je

m

 ““istorije””

 m

eššanj

fluida 

reaktoru. 

Ovo 

je 

od 
neobi

þ

ne 
važžnosti, 

jer 
dve 

potpuno 

razli

þ

ite 
istorije 

m

ikrom

eššanja 

m

ogu 

dati 

identi

þ

an 
rezultat 

pogledu 

raspodele 

vrem

ena 

zadržžavanja 

delova 

(grupa 

m

olekula) 

fluida 

reaktoru, 

tj. 
identi

þ

nost 

pogledu 

pojave 

m

akr

o-m
eššanja. 

Obrnut 

slu

þ

aj 
nije 

mogu

ü

tj. 
definisano 

stanje 

m

akromeššanja 

ne 
odgovara 

razli

þ

itim
 oblicim

vrem

enu 

kom

e se 

pojavljuje 

m

ikro 
m

eššanje. 

 

 

1.2.1 

Uticaj 

mikromeššanja 

na

 br
zinu hemijske reakcije 

 

 U

 r

ea

kto

ru

 (

bil

ko

tip

a)

 o

dig

ra

va

 s

reakcija 

reda 

hom

ogenoj 

sredini: 

 

 r

a

=kC

A

, pri 

þ

em

stanje 

m

ikro 
m

eššanja 

reaktoru 

odgovara 

je

dnoj 

ili 
drugoj 

ekstrem

noj 
situaciji 

(sl. 
1). 
Za 
stanje 

si

stem

koje 

odgovara 

potpunoj 

izm
eššanosti, 

srednja 

brzina 

reak

cije 

je 
ar

itm
eti

þ

ka 
sredina 

svih 

brzina 

koje 

su 
funkcija 

odgovaraju

ü

ih

 

RA

k

o

koncentracija 

(svakom

 broju 

na 
sl. 
1. 
odgovara 

ovom

 slu

þ

aju 

neka 

koncentracija 

um

es

to

 s

ta

ro

sti

 

n

CC

C

k

n

r

r

nA

A

A

n

i

a

,

2,

1,

1

...

˜ 

 

¦

  

 

 

 

 

 (

1)

 

 

ona 

je 
ide
nti

þ

na 

svim 

elem

entim

fluida. 

Ukoli

ko 
stanje 

fluida 

odgovara 

potpunoj 

segrega

ciji, 

kada 

su 
kon
centr

acije 

id

enti

þ

ne 
unutar 

svake 

grupe 

m

olekula, 

brzina 

reakcije 

u s

va

ko

m

 e

le

m

en

tu

 je

 f

un

kc

ija

 kon
ce

ntrac

ije 

to

elem

entu: 

 

1,

1,

1,

A

AA

Ck

r

r

˜ 

 

 i 

nA

nA

n

A

Ck

r

r

,

,,

˜ 

 

  

 

 

 

 

 (

2)

 

 

te 

je 

sredn

ja 

brzina 

reakcije 

sv

im

 elem

enti
m

a fl

uida 

(grupam

a molekula) 

 

n

CC

C

k

n

r

r

nA

A

A

n

i

a

,

2,

1,

1

...

˜ 

 

¦

  

 

 

 

 

 

 (

3)

 

 

 I

zr

az

 k

oji

m

 s

de

fin

isa

ne

 s

re

dnj

e br

zin

e k

od 

eks

tre

m

nih

 s

lu

þ

ajeva 

m

ikrom

eššanja 

su 
identi

þ

ni 
(jed. 

3), 
odakle 

bi 
mogao 

da 
se 
izvede 

pogreššan 

zaklju

þ

ak 
da 
stepen 

mi

kr

ome
šša

nja

 n

ema
 u

tic

aja

 n

a b

rz

in

u r

ea

kc

ije

. O

vo

 je

 ta

þ

no 
sam

na

vedenom

 prim

eru 

reakcije 

reda, 

tj. 
uko
liko 

je 

brzina 

linearna 

funkcija 

kon
centracije. 

Kod 

reakcija 

n-tog 

reda, 

odnos 

srednjih 

brzina 

ekstremnim

 slu

þ

aje

vim

a j

 

n

nA

A

A

n

nA

n

nA

n

A

A

A

CC

C

CC

C

anost

izme

potpuna

r

a

segregacij

r

,

2,

1,

,

,1

,

...

...

šš

 

  

 

 

(4

 

koji, 

kako 

se 
vidi, 

zavisi 

od 
reda 

reakcije. 

To 
zna

þ

da

 m

ikrom

eššanje, 

tj. 
razli

þ

ite 

koncentracije 

(starosti) 

unutar 

agrega

ta 
grupisanih 

molekula, 

znatno 

uti

þ


na

 

br

zin

uh

em

ijs

ke

 r

ea

kc

ije

 P

os

to

ji 

ne

ko

lik

na

þ

in


za 
pra

ü

en

je

 

od

re

ÿ

ivanje 

stepena 

m

ikrom

eššanja, 

zasnovanih 

uglavnom

 

na 
opti

þ

kim 

eksperim

entalnim

 

m

etodam

a. 

Mikrom

eššanje, 

kao 

dodatna 

inf

orm

acija, 

koristi 

se 

slu

þ

ajevim

kada 

je 

potrebno 

predvideti 

karakteristike 

reaktora 

kom

se 
izvodi 

hem

ijska 

reakcija 

kod 

koje 

m

e

ÿ

udejstvo 

pojedinih 

elem

enata 

fluida 

razli

þ

ite 
kon
centracije 

uti

þ

na 
brzinu 

reakcije. 

Kada

 s

e u

 r

ea

kto

rim

a i

zv

od

reakcije 

reda 

(nepovratne,

 p

ov

ra

tn

e, k

on

se

ku

tiv

ne

, u

po

re

dn

e i

td

.), k

ar

ak

te

ris

tik

e, t

j. 

proizvodnost 

reaktora 

mogu

ü

je 
izra

þ

unati 

po

znavaju

ü

samo 

odgovaraju

ü

ra

sp

ode
lu 

vr

em

en

a z

ad

ržž

av

an

ja

 (

R

V

Z

) i

 k

in

eti

þ

ke

 k

on

sta

nte

 b

rz

in

e r

ea

kc

ije

 

 

1.3. 

Raspodela 

vremen

zadr
žžavanja 

ili 

ma
kromeššanje 

 

 V

re

m

bo

ra

vk

ele

m

en

ta

 

flu

id

he

mi

jsk

om

 

re

ak

to

ru

 

ili

 

bil

ko

m

 

dr

ug

om

 

ure

ÿ

aju 
(destilaciona 

kolona, 

cevovod, 

absorpcion

toranj, 

itd.) 

m

ožže 

se 
posm

atrati 

kao 

slu

þ

ajan 

proces, 

pri 

þ

em

je 
’’’’vrem

zadržž

avanja’’’’ 

(VZ) 

svakog 

elem

enta 

fluida 

kontinualna 

slu

þ

aj

na

 p

ro

m

en

lji

va

 sa

 g

ra

ni

þ

nim
 vrednostim

 

Na 

osnovu 

prethodne 

definicije, 

raspode

la 
vrem

ena 

zadržžavanja 

predstavlja 

funkciju 

raspodele 

slu

þ

ajne 

veli

þ

ine, 

te 

je 

cilju 

karakteri

zac
ije

 i 

op

ššte
 te

orijsk

pos
ta

vke
 

RVZ 

mogu

ü

e k

or

ist

iti

 d

efi

nic

ije

 i j

ed

na

þ

ine 
teor
ije 
verova

tno

ü

e. 

 

 

1.3

.1

 O

sn

ov

n

e d

ef

in

ic

ije

 f

u

n

k

cij

e R

V

Z

 i f

u

n

k

cij

e g

u

sti

n

e R

V

Z

 

 

 Z

am

isl

im

o j

ed

no

sta

va

n e

ks

pe

rim

en

t (

sl.

 2

) u

 k

om

e f

lu

id

 p

ro

ti

þ

kr

oz 
su

(reakto

užžem

 s

m

islu) 

zaprem

ine 
V, 
konstantnim

 zaprem

inskim

 protokom

 v. 

odre

ÿ

en

om

 

trenutku, 

fluidu 

na 
ulazu, 

se 
dodaje 

m

ala 

koli

þ

in

obeležživ

a

þ

(obeležženi 

deo 

fluida) 

Q. 

Ukoliko 

se 
ova 

koli

þ

ina 
obeležživa

þ

trenutno 

homogenizuje 

sa

 s

ad

ržž

aje

m

 s

ud

a, n

je

go

va

 

po

þ

etna 

koncentracija 

iznosi 

C

0

 =

 Q

/V

. O

d i

sto

g m
om

en

ta

 p

o

þ

inje 

se 
sa 

odre

ÿ

ivanje

koncentracije 

obeležživa

þ

izlaznom 

toku 

fluida 

koja 

se 
de

finišše 

sa 
C

 = 

dQ/(d(v·t)), 

tj. 

kao 

deo 

obeležživa

þ

koji 

za 
diferencijalno 

kratko 

vrem

dt 
napusti 

sud. 

Pod 

uslovim

stacionarnog

 protican

ja, 
sve 
ono 

ššto 
se 
deššava 

sa 
obeležženim

 delom 

fluida 

Q, 
desi

ü

se 

sa 
bilo 

kojim

 ele
m

entom

 fluida 

koji 

priti

þ

sud. 

ŠŠta 
se 
deššava 

sa 
obeležživa

þ

em
 tokom 

njegovog 

proticanja 

kroz 

sud 

ispituje 

se

 a
na

liz

ira

nje

m

 m

ik

ro

m

ešš

an

ja

 f
lu

id

a. 

Koncentracija 

obeležživa

þ

a, 
koja 

se 
detektu

je 

na

 izlazu

 i

z s

ud

a, v

ez

an

a j

e z

a o

dr

e

ÿ

ano 

vrem

nastupanje 

doga

ÿ

aja, 

koji, 

jednostavno 

re

þ

eno, 

predstavlja 

prestanak 

boravka

 

dela 

obeležživa

þ



sudu. 


tom 

trenutku, 

nastupanjem 

pom

enutog 

doga

ÿ

aja,
 

mogu

ü

nosti 

sm

da 
utvrdim

da 
se 
odigrao 

slu

þ

ajan 

pro
ces 
neposredno 

vezan 

za 
vr

em

zadržžav

anja 

obeležživa

þ

sudu. 

Naim

e, 
tog 

m

omenta 

je 
starost 

obeležživa

þ

a,

 k

oja 
se 

tokom

 njegovog 

zadržžavanja 

sudu 

m

enjal

sa 
vrem

enom, 

postala 

njegova 

kona

þ

na 

staros

t ili, 
bo

lje 
re

þ

eno, 

njegovo 

vrem

zadržžavanja. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sl. 

–– 

ŠŠematski 

prikaz 

suda 

mesta 

na 
kome 

se 
dodaje 

me
ri 
koncentracija 

obeležživa

þ

 

Doga

ÿ

aj 

vezan 

za 
trenutak 

istican

ja 

dela 

obeležživa

þ

preds

tavlja 

slu

þ

ajnu 

veli

þ

inu
 

koja 

je 

okarakterisana 

brojnom

 vrednošš

ü

izražženom

 vrem

en

skim

 intervalom

 proteklim 

od 
trenutka 

ubacivanja 

obeležživa

þ

do 
trenutka 

njegove 

detekc

ije 

izlaznom 

toku. 

Ovaj 

vr

em

en

sk

i i

nte

rv

al k

ra

ü

e n

az

iv

am

o V

R

E

M

E

 Z

A

D

R

ŽŽ

A

V

A

N

JA

 (

sk

ra

ü

en

o V

Z

.) 

background image

 

 

Sl. 5 –– E

t

 i F

t

 z

a i

de

aln

e u

slo

ve

 p

ro

tic

an

ja

 

 

 R

V

Z

 fl

uid

a p

re

ds

ta

vlj

a r

as

po

de

lu

 st

ar

os

ti fluida 

izlaznom

 toku. 

elem

enti 

fluida 

sudu 

poseduju 

svoju 

starost 

koja 

je 

uvek 

m

anja 
od 
VZ. 

odre

ÿ

enom

 tr

enutku 

kada 

deo 

fluida 

isti

þ

iz 

suda 

’’’’un

utraššn

ja’’’’ 
starost 

pos
taje 
identi

þ

na 
sa

 VZ. 

Na 
isti 
na

þ

in 

se 
možže 

definisati 

funkcija 

raspo

dele 
starosti 

fluida 

reaktoru 

(’’’’unu

traššn

je’’

’’ 

star
osti)

 kao 
ššto

 je

 

prikazano 

kod 

funkcije 

RVZ. 


ovom

 

slu

þ

aju 

ü

e, 
analogno 

izrazu 

definisanom 

jedna

þ

inom

 (8), 
elem

entarna 

verovatno

ü

a starosti fluida u reaktoru biti 

 

 

  
 

 

 

 

 

 

 

 

 (

11

dt

I

dU

tt

 

 

gde 

su: 

U

t

 ––

 f

un

kc

ija

 r

as

po

de

le

 s

tarosti 

fluida 

reaktoru

 (

un

uta

r r

ea

kto

ra

, o

tu

da

 

skra

ü

en

ica 
U), 

I

t

 ––

 f

un

kc

ija

 g

us

tin

e r

as

po

de

le

 starosti 

reaktoru. 

Pr

oizvod 

I

t

dt 
je, 

poanalogiji 

sa 

prethodnim 

stavovima, 

verovatno

ü

da 
sadržžaj 

fluida 

reaktoru 

im

starost 

intervalu 

od 

do 
t+dt. 

Starost 

delova 

fl

uida 

rektoru 

meri 

se

 o

d t

re

nu

tk

a n

jih

ov

og

 

priticanja 

reaktor. 

Iz 
toga 

proizilazi 

osnovna 

razlika 

izm
e

ÿ

funkcija 

F

t

 i

 U

t

 k

oja

 s

možže izraziti na slede

ü

i na

þ

in: 

 

F

t

 f

un

kc

ija

 p

re

ds

ta

vlj

a r

as

po

de

lu

 v

re

m

en

zadržžavanja 

pos
m

atranog 

dela 

fluid

(obeležživa

þ

a)

, ššt

pr

i s

tac

io

na

rn

im

 u

slo

vim

a, 

zn

a

þ

svakog 

elem

enta 

fluida, 

poššto 

izm
e

ÿ

njih 

ne 
postoji 

ra

zlika 

identite

tu. 
U

t

 f

un

kc

ija

 o

dg

ov

ar

a r

as

po

de

li s

ta

ro

sti

 

fluida 

reaktoru 

bilo 

kom

 trenutku, 

za 
ceo 

sadržžaj 

suda 

ne 
sam

elem

ent 

fl

ui

da. 

 

pored 

navedene 

razlike 

izm
e

ÿ

funkcija 

F

t

 i

 U

t

E

t

 i

 I

t

postoji 

ne

posredn

povezanost, 

te 

se 

pozn

av

anjem

 jedne 

možže 

izra

þ

unati vrednost druge. 

Osnovna 

karakteristika 

obe 

funkcije 

gust
ine 

raspodele 

vrem

ena 

zadržžavanja 

gustine 

rasp

odele 

staros

ti 

fluida 

reaktoru 

je 

isk
azana 

verov

atno

ü

om

koja 

je 

jednak

1, 

da 
sadržžaj 

fluida 

reaktoru 

im

starost 

koja 

je 

od 

do 

odnosno 

da 

ü

se 
sigu

rn

istom

 nazna

þ

enom

 periodu vrem

ena fluid zadržžati u reak

toru 

 

³

ff

{{

00

1

dt

I

dt

E

t

t

³

  

 

 

 

 

 

 (

12

 

Da 

se 
izvedene 

funkcije 

definicije 

vezan

za 
pojavu 

m

eššanja 


realn

im 

reakto

rim

m

ogu 
prim

eniti 

i u 

svak

odnevnom

 žživotu 

pokaz

uje 
slede

ü

i p

rim
er: 

 

 

P

rim

er

 1

 

 P

re

tp

os

ta

vim

o d

a j

e u

ku

pa

n b

ro

j d

ece 

beogradkim

 osnovnim

 šškola

m

identi

þ

an 

sa 
brojem

 molekula 

sudu 

zaprem

ine 

(npr. 

150.000 

u

þ

enika). 

Svake 

godine 

se 

prvi
 

razred 

upisuje 

15.000 

u

þ

enika 

isto 

toliko 

završšava 

osnovno 

obrazovanje, 

ššto 

po

 

analogiji 

sa 
proticanjem

 kroz
 s

ud

, o

dg

ov

ar

a k

on

sta

ntn

om

 z

ap

re

m

in

sk

om

 p

ro

to

ku

 f

lu

id

a. 

Nom

inalno 

vrem

zadržžavanja, 

tj. 
vrem

tr

ajanja 

osnovnog 

obrazovanja 

je 
otuda 

10 

godina 

(1.5·10

5

/1.5
·10

4

). 

ovom

 ra

zm
atranju 

iz

ložžene 

situ
acije
 m

ogu

ü

je 

pr

etpos

ta

viti 

da 
jedan 

od 
prvih 

razreda 

bilo 
koje 

osnovne 

šškole 

predstav

lja 
obeležženi 

deo 

fluida. 

Ono 

ššto 
se 
deššava 

sa 
uo

þ

en

im

 razredom 

deššava

ü

se 

sa 
bilo 

kojim

 drugim

slede

ü

im

 

godinam

fo

rm

iranim

, prvim

 razred

im

a. 

Sada 

se 
m

ožže 
postaviti 

slede

ü

pitan

je:Kak

va 

je 

verovatno

ü

da

 p

oje

din

ci

 iz 

uo

þ

enog

 razreda 

svo
je 

osnovno 

ob

razovanje 

završše 

pre 
isteka 

10 
godina? 

Sigurno 

da 
takva 

verovatno

ü

po

stoji 

ali 

je 

on

vrlo 

m

ala 
(n

pr. 
u

þ

enici 

koji 

završše 

po 
dva 
razreda 

u toku
 j

ed

ne

 g

od

in

e i

li p

ak

 u

þ

enic

ko

ji 

iz 

raznih

 razloga 

odu
stanu 

od šškolovanja), 

 I

sto

 ta

ko

 se

 m

ožž

e d

ati

 o

dgovor 

na 
pitanje 

starosti 

u

þ

enika 

osnovnim

 šškolam

(ono 

se 
kre

ü

od 

do 
10 
godina, 

ra

þ

unato 

od 
mom

enta 

kada 

su 
deca 

postali 

u

þ

enici 

ili 

stvarno 

od 

do 
17 
godina). 

Sasvim

 je 

jasno 

da 

ü

ova 

rasp

odela 

staro
sti 
U

t

 b

iti

 l

in

ea

rn

funkcija 

godina. 

To 
zna

þ

i da 
je 

ve

rov
atno

ü

da

 se 

šškolam

nalaze 

deca 

sa 

starošš

ü

od 

do 

godine 

ista 

kao 

verovatno

ü

da

 su 
u šškolam

deca 

sa 
starošš

ü

od 

do 

godina, 

ili 

bilo 

kog 

dru
gog 
interv

ala 
staros

ti 

(z

inte
rval 

¨

god.). 

Pored 

toga 

možže 

se 
re

ü

sa 

dosta 

velikom

 

sigurnošš

ü


da 

ü

deca 

završš

iti 
svoje 

ššk

olovanje 

(d

eca 

iz 
uo

þ

enog 

uzorkovanog 

razreda, 

kao 

iz 
bilo 

kog 

drugo

g) 
nakon 

10 
godina 

ili 
jošš 
preciznije 

sa 

verovatno

ü

om
 k

oja

 je

 b

lis

ka

 1

 U

 p

og

le

du

 e

fe

kta

 M

IK

R

O

M

E

ŠŠ

A

N

JA

 o

va

j p

rim

er

 o

dg

ov

ar

a p

otp

un

oj s

eg

re

ga

cij

i, 

obzirom

 na 

þ

in

jenicu 

da 
su 
u

þ

enic

grup

isan

na 
osnovu 

identi

þ

ne 
starosti 

od 
1. 

do 
10. 

Potpuna 

izm
eššanost, 

kao 

drugi 

ekstrem

ni 
slu

þ

aj 
m

ikromeššanja,

 odg
ovara 

gr

upisanju

 

u

þ

enika 

razrede 

koji 

bi 

se 
sa

stojali 

od 
podjednakog 

broja 

u

þ

enika 

þ

ija

 je 

sta
rost 
je

dan, 

dva, 

itd. 
do 
deset 

godina. 

  

 

 

1.4. Ve

za i

zme

ÿ

u

 f

u

n

k

cij

a F

t

,

 

E

t

, U

t

 i I

 

Do 
veze 

izm
e

ÿ

E

t

fu

nkcije

 gustine 

RVZ, 

I

t

gustine 

raspodele 

starosti 

fluida, 

možže 

se 
do

ü

na 
sled
e

ü

na

þ

in: 
ne

ka 

reaktor 

(sud

zaprem

ine 


priti

þ

flu

id

 A

konstantnom 

zaprem

inskom 

brzinom 

v, 

te 

se 

pogodnom

 trenutku 

(ozna

þ

im

to 
vrem

kao po

þ

etak 

posm

atranja

 prom

ene 
ili 

t=0) 

um
esto 

fluida 

po

þ

inje da uvodi drugi fluid B,

 

istih 

fiz

i

þ

kih 

karakte

ris

tika 

sa 

id

enti

þ

nim
 zaprem

inskim 

protokom

Posle 

izvesnog 

vrem

ena 
t, 

koli

þ

ina 
fluid
a B 

koja 

se 

nalaz

i u 

reak

toru 

je 

 

FLUID 

REAKTOR

U

 = 

V

  

 

 

 

 

(1

3)

 

³

t

t

dt

I

0

 

(poššto 

sve 

þ

estice 

fluida 

reaktoru 

im

aju 
staros

koja 

je 

m

anja 

od 
vem

ena 

t, 

nai
m

e, 

þ

estice 

su

 bile 

prisutn

reakto

ru

 i

 p

re

 v

re

m

en

a t

=

0 a

 p

os

le

 t

og

 o

zn

a

þ

enog 

vrem

ena 

višše 

reaktor 

ne 
priti

þ

u). 

Koli

þ

ina 
flu

ida 

koja 

je 

napustila 

re

ak

tor 
iznosi 

FLUID 

VAN 

RE
AKT

ORA 

  

 

 

 (

14

³

t

vdt

0

'

³

f

t

t

dt

E

 

(kao 

i u 

prethodnom

 objašš

njenju 

(jed. 

13), 

i ovde 

þ

es

tice 

ko

je 

se 

nalaze 

va

n r

ea

kto

ra

, a

 p

ri 

tom

su 
starije 

od 
vrem

ena 
t su 
sam

þ

estice fluid

a A) 

 O

ve

 z

ap

re

m

in

e f

lu

id

a A

 i 

B

, p

re

ds

ta

vlj

en

e j

ed

na

þ

inam

(13) 

(14) 

su 
me

ÿ

usobno 

jednake, 

odakle 

dalje 

sledi 

 

 

 =

 

³

  

 

 

 

 

 

 (

15

³

t

t

dt

I

V

0

t

vdt

0

'

³

f

t

t

dt

E

 

 N

ak

on

 d

ife

re

nc

ira

nja

 le

ve

 i d

es

ne

 st

ra

ne

 p

o v

re

m

en

u d

ob

ija

 se

 

 

 

³³

 

 

 

f

t

t

t

t

t

t

F

dt

E

dt

E

dt

I

v

V

0

1

1

  

 

 

 

 

 (

16

 

 D

ife

re

nc

ira

ju

ü

jedn

a

þ

inu 
(16
) po 
vrem

enu, 

dolazi 

se 
do

 veze 

izm
e

ÿ

E

t

 i

 I

t

 u

 

obliku 

 

 

dt

dI

E

t

t

W

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 (

17

 

 O

be

 f

un

kc

ije

 E

t

 i

 I

t

 p

re

ds

ta

vlj

aju

, k

ao

 šš

to

 j

e v

e

ü

 r

e

þ

eno, 

gustine 

raspodele 

izražžavaju 

se 

jedinicama 

recip

ro

þ

nog 

vrem

ena

Kako 

su 
to 

jedinice 

za 
u

þ

estan

ost, 

izvesnom

 broju 

lite
ratu
rnih 

pr

ikaza

 ove 

funkcije 

se 
naz
iv

aju 

u

þ

estanost 

raspodele 

staros

ti 

fluida 

reakto

ru. 
Oz
nake 

su 
date 

prem

iz

razim

na 
engleskom

 jeziku 

Externa

l Age 
Distributio

(E) 
odno

sn

o I

nte

rn

al 

A

ge

 D

ist

rib

uti

on

 (I

). 

 I

zv

ed

en

re

la

cij

za

 fu

nk

cij

E

t

 i

 I

t

 m
og

u s

e i

zr

az

iti

 i

 r

ed

uk

ov

an

im

 j

ed

in

ic

am

a, 

kada 

se 
um
esto 
teku

ü

eg 
vrem

ena 

koristi 

redukovano 

vrem

definisano 

jedna

þ

inom

 (10). 

tom
 su 
slu

þ

aju 
funkcije 

gustine 

raspodele 

reduko

vanog 

vrem

ena 

zadržžavanja 

gus
tine 

raspodele redukovane starosti definisane sa 

 

 

t

EE

E

W

T

  

  

t

II

I

W

T

 

 

  

 

 

 

 (

18

 

 K

or

ist

e

ü

se 
redukovanim

 

jedinicam

do 
sada 

izvedene 

jedna

þ

ine 

mogu 

se

 

napisati 

obliku 

 

 

 i

li 

  

 

 

 

 (

19

³

f

 

0

W

Edt

³³

ff

  

00

1

T

T

Id

Ed

 

  

 

 

 

 

 

 

 (

20

³

4

 

 

0

1

T

Ed

I

F

 

 

1.5. Eksperim

entalno odre

ÿ

ivan

je f
unkcija RVZ, GRVZ i GRS (

F

, E

 

i

 I

 

 E

ks

pe

rim

en

ta

ln

m

eto

de

 o

dr

e

ÿ

ivanja

 

F

,

 E

 

i

 I

 z

a o

dr

e

ÿ

en

 tip

 ure

ÿ

aj

a, 

kak

je 

na

 

sam
om 
po

þ

etku 

naglaššeno, 

zasnovane 

su 
na 
ubacivanju 

obeležživa

þ

na 
jednom 

ili 
višše 

me
sta

 (n

a u

la

zu

 il

i u

 su

du

) i

 p

ra

ü

en

ju 

prom

ene 

njegove 

koncentracije 

 tako

ÿ

na 
jed
no

m

 

ili 
višš

m

esta 

sudu

 ili 
na 
izlazu.

 Ubacivan

je 

ob

eležživa

þ

možže 

biti 

tre

nutno, 

ako 

se 

toku 

veom

kratkog, 

diferencijalno

vrem

ena 

dt 

sistem 

unese 

koli

þ

ina 

obeležživa

þ

a, 

kada 

se 
kažže 

da 
je 

obeležživa

þ

 dodat 

obliku 

trenutnog-im

pul
snog 

ili 
delta 

signala 

(delta 

signal 

se 
ko

risti 

kao 

term

in 

obzirom

 na 

þ

injenicu 

da 
se 
brzina 

dodavanja 

obeležživa

þ

možže 

preds

taviti 

Dirac-ovom

 

im

pulsnom

 

funkcijom

 


slu

þ

aju 

po

tp

une 

idealno

sti 

dodavanja 

obeležživa

þ

a). 
Pored 

toga, 

obeležživa

þ

 s

e m
ožž

e d
od

av

ati

 u
 o
bli

ku

 t

ra

jn

prom

ene 
kao 

stepenas

ta 

jedini

þ

na 
funkcija 

(u

laz
na 

ili 

sila

zna
), 

prom

ene 
koja 

je 

def
inisana

 

sinusnom

 funkcijom

, paraboli

þ

nom

 ili 
bilo 

kojom

 drugom

, ko

ja 

m

ožže 
m

at

em
ati

þ

ki 

da 
se 

lako 

iz

raz
i o

dgovaraju

ü

om 
je

dna

þ

ino
m

 i 

eksperim

entalno 

ostvar

i. 

 

 S

te

pe

na

st 

ula

zn

i s

ig

na

l ––

 

F

 f

u

n

k

cij

 

 A

ko

 se

 u

 o

dr

e

ÿ

enom

 trenutku 

vrem

ena 
(t=0) 

ulazni 

tok 
sud

prikazano

g na 
sl. 

po

þ

ne 
sa 
neprekidnim

 dodavanjem

 obeležživa

þ

a,

 

þ

ija 
je 

koncentracija 

ulaznom

 toku 

C’’

o

kontinua

lnim

 m

erenjem

 koncentracije 

obeležživ

a

þ

na 
izlazu 

iz 

suda 

prevo

ÿ

enjem

 iste 

redukovani 

oblik 

C’’/C’’

o

dobija 

se 

F

 f

un

kc

ija

 (

ili

 

F

-d

ijag
ra

m

koja 

je 
identi

þ

na 
sa 
F

t

 

funkcijom

 r

aspodele v

rem
ena zadržžavanja (RVZ) fluida u sud

u (sl. 6). 

 

 

 

 

 

 

Želiš da pročitaš svih 16 strana?

Prijavi se i preuzmi ceo dokument.

Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.

Slični dokumenti