Cámaras de sedimentación
Diego_MoralesDocumentos de Investigación6 de Enero de 2021
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Modelo de flujo laminar | Modelo de flujo turbulento | |
[pic 1] | [pic 2] | |
La eficiencia fraccional (η): | ||
[pic 3] | [pic 4] | |
Altura H | Velocidad terminal vTS | Factor de corrección de Cunningham Cc |
Longitud L | Altura crítica Hc | Caudal de gas volumétrico Q |
Ancho W | Tiempo t | Aceleración gravitacional g |
Diámetro de partícula dp | Densidad ρp | Velocidad U |
3.3.1 Modelo de flujo laminar
Considerando una cámara de sedimentación con altura H, longitud L y longitud W. Una partícula de diámetro dp entra a la cámara. Bajo condiciones de flujo laminar, la trayectoria de las partículas será siempre en línea recta. A medida que se mueve de izquierda a derecha junto con el aire a una velocidad U, y se asienta a una velocidad terminal de vTS.
La eficiencia fraccional (η) de la cámara para un grupo de partículas con diámetro dp es: ; el tiempo que tarda una partícula en entrar en la cámara a la altura crítica, Hc, cae a través de una distancia vertical Hc mientras viaja una distancia horizontal L, es , que despejando nos lleva a . Si sustituimos esta última ecuación en la primera, la eficiencia fraccional se puede calcular mediante , donde la velocidad de entrada del gas, U, se puede determinar a partir del caudal del aire que pasa a través de la cámara: . La velocidad de sedimentación terminal de una partícula esférica con densidad ρp, que cae en un campo gravitacional es , donde Cc es el factor de corrección de Cunningham. Por lo tanto, la eficiencia de separación de partículas fraccionarias se puede describir como:[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]
[pic 11]
3.3.2 Modelo de flujo turbulento
Para este modelo, asumimos que las partículas y el aire están completamente mezclados en cualquier sección transversal que sea normal a la dirección del flujo de aire. Considere un elemento con una longitud infinitesimal dx. La concentración de partículas dentro de la cual se supone que es uniforme y las partículas se asientan a una velocidad terminal de vTS. Durante un período infinitesimal de tiempo dt, las partículas en el fondo de la cámara dentro de una distancia δ = vTS*dt por encima de la placa colectora inferior se consideran recolectadas ya que solo estas partículas pueden alcanzar la superficie. Entonces, la cantidad de partículas que ingresan al elemento definido por dx es igual al total que se deposita en la superficie inferior y que penetra a través del elemento, i.e.: [pic 12]
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