Calculos fluidos

Diámetro de la partícula y diámetro equivalente:

Según mediciones a fracciones representativas de muestras de cáscaras arroz, en el artículo citado, se presentan 3 medidas representativas de diámetro de partícula en mm que son: 1,04 mm, 1,7 mm y 2,9 mm [  ]

Al tomar nuestras partículas como una muestra representativa, para las cuales el tamaño de partícula es aproximadamente uniforme, con el fin de favorecer la fluidización, se tiene que el valor de diámetro de partícula aproximado calculado para esta muestra es cercano a 2,9 mm. Por lo que se usará este valor en cálculos posteriores.

También se calculan por tablas del aire, la viscosidad y densidad del gas fluidizante a la temperatura de salida del compresor (45 °C) [ ]

P. R. A. Aguillón, Tribología y lubricación industrial y automotriz, Medellín : Litochoa, 2006.

Propiedades del fluido (aire a 45°C)

Caída de presión del lecho y definición del caudal máximo:

La caída de presión se encuentra dada por la siguiente expresión

[pic 1]

Donde

[pic 2][pic 3]= Porosidad del lecho

[pic 4][pic 5]= Densidad de la partícula

[pic 6][pic 7]= densidad del gas fludizante

[pic 8][pic 9], es una medida del espacio existente entre partícula y partícula, para su cálculo se utiliza la siguiente ecuación:

[pic 10]

Guarneros Medina, G. 2005. Mejoras en la operación de un sistema de secado en lecho fluidizado al vacío con vapor sobrecalentado. Experimentación con pimienta en grano. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2005.

 Con [pic 11][pic 12] = 140 Kg/m3      

El caudal máximo se encuentra definido por el valor otorgado por el compresor, que es de 44l/min, el cual equivale a 7,33x10^-3 m3/s

Velocidad mínima de fluidización:

Esta es la velocidad en la superficie del gas necesaria para que el lecho comience su fluidización, se puede determinar a partir de:

[pic 13][pic 14]  para granos gruesos.

Donde

[pic 15]

Y  

[pic 16]

Con estas 3 ecuaciones es posible hallar el valor velocidad mínima de fluidización ([pic 17][pic 18])

Velocidad terminal

Hace referencia a la velocidad máxima que podría alcanzar la partícula en el lecho fluidizado, esta nos sirve para obtener un intervalo con valores mínimo y máximos de velocidades con el fin de obtener una velocidad intermedia que sería la velocidad de diseño de todo el lecho.

[pic 19]

[Cap 3]

Donde Cd es el coeficiente de arrastre, el cual se puede hallar con los valores de esfericidad y del número de Reynolds de según la siguiente gráfica:

[pic 20]

Dávila Nava, J. R. 2004. Estudio experimental del efecto de la porosidad de partículas sobre el proceso de secado en un lecho fluidizado a vacío empleando aire. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.

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