Ensayo lecho fluidizado

Ensayo aplicación del proceso de fluidización en el Comportamiento fluidodinámico de cuatro granos en dos modelos de secadores de lecho fluidizado

La aplicación de la fluidización comprende en general un aspecto importante en las operaciones mecánicas, utilizada habitualmente aquellos procesos que requieren trabajar con materiales sólidos granulados de diversos tamaños y naturaleza, principalmente en el secado por fluidización, el cual, consiste en suspender la superficie de cada partícula individual en el flujo de aire, mejorando así, su transferencia de calor, y de este modo un mejor tiempo de secado.

Por consiguiente, Rosabal (1999), indica que la fluidización puede manifestarse de manera particular, en la cual, la fase solida esta distribuida en todo el volumen del lecho y liquido; o de manera agregativa, caracterizada por una expansión grande pero uniforme del lecho a velocidades elevadas.  

Ahora bien, la clase de operaciones mecánicas, al ser una de las mas importantes en los procesos unitarios, comprende gran parte del estudio y diseño de procesos comunes a todo tipo de industria, sin embargo, en el concepto se limita a cambios en el estado. Por lo tanto, el proceso de fluidización abarca gran parte del estudio de las operaciones mecánicas, este presenta los principales contenidos vistos en la clase de operaciones mecánicas, desde el fundamento principal visto al inicio de la clase como densidades aparentes y diámetro de partículas, hasta emisividad, porosidad; los cuales son fundamentales para la investigación del comportamiento fotodinámico de granos en secadores.

Por lo tanto, el procedimiento para el estudio en cuestión es comenzado por la medición de las propiedades físicas, sin embargo, el procedimiento de fluidización, de acuerdo con Corea et al. (2021), “la literatura sobre los granos básicos cultivados localmente no refleja datos acerca de las propiedades físicas” tales como diámetro promedio equivalente de la partícula, esfericidad y densidad aparente.

Por lo general estas propiedades, podrían determinarse mediante el uso de ecuaciones y utilización de datos, sin embargo, en este caso, estas propiedades se determinan experimentalmente, y mediante el uso de un modelo matemático simple para predecir las propiedades anteriores frente al contenido de humedad del material.

Sin embargo, durante la formación en la clase de operaciones mecánicas, se aprende a clasificar los sólidos y esto, se puede evidenciar en la medición de las dimensiones del grano en este se vio más sofisticado ya que se hizo uso de diferentes programas como el GrainScan para la obtención del largo y ancho y un calibrador Vernier para el cálculo del espesor, ambos programas mediante el calculó del valor promedio de cada grano.

Ahora bien, los métodos utilizados para la medición y calculo de estas propiedades varían de acuerdo a cada una; en el diámetro promedio equivalente de partículas, se utilizo una ecuación descrita por Rojas (2010), la cual es equivalente al producto de largo, ancho y equivalencia de partículas, lo cual se diferencia a lo descrito en el Rosabal, así también como lo visto en la clase de operaciones mecánicas, donde se enfatiza que el diámetro de partícula, puede expresarse por medio de una función acumulativa de distribución de masa.

Por otro lado, en cuanto a la esfericidad del grano, igualmente descrita por Rojas, (2010), se valora a través de la ecuación que relaciona el diámetro equivalente con la dimensión de mayor magnitud.

Finalmente, para la densidad aparente fue utilizado un método de desplazamiento de líquido, mediante un instrumento descrito por Zogzas et al. (1994) así mismo como una ecuación que indica la relación del volumen desplazado y masa del grano obtenido por el instrumento anteriormente mencionado; por  lo tanto este método presenta ciertos parecidos en su cálculo, con lo descrito y visto en la clase de operaciones mecánicas, sin embargo, el calculo de esta densidad se ve descrito por Rosabal, (1999) por la relación entre a densidad de partículas y la porosidad.

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