EJERCICIOS DE LECHOS POROSOS
2011
INGENIERIA DE ALIMENTOS II

Se considera un lecho poroso, al que está formado por partículas contiguas que dejan entre ellas huecos o espacios libres y a través de ellos circula el fluido.

ING. ACOSTA LOPEZ EDGAR RAFAEL

CARBAJAL MONTERO GRAYMA
INDIGOYEN MACHADO ANDY
SANCHES CASTRO ANGELA

PROBLEMA N°1
Un recipiente cilíndrico de 3 m de altura relleno de partículas de forma cubica de 0.60 cm de arista se emplea como generador de calor. Calcúlese la perdida de presión a través del lecho cuando circula aire con velocidad másica de 5000 kgm2.h que entra por el fondo a 5 atm y 30℃ y sale por la cúspide a 200℃. Las determinaciones experimentales de la porosidad del lecho han conducido al …ver más…

Las partículas que constituyen el tamiz tienen una forma cilíndrica de 2 mm de diámetro y 6 mm de altura. El oxigeno entra al lecho a -130℃ y 7 mm a la velocidad de 30 cmseg referida al área de sección normal del lecho supuesto vacío. La porosidad del lecho es 0,40, y la viscosidad del oxigeno en las condiciones media correspondientes a las condiciones de entrada y salida en el lecho es 1,25×10-4 poises. Calcúlese la perdida de presión a través del lecho si tiene una longitud de 3 m.
SOLUCIÓN:
Hallando el modulo de Reynols:
Rep= Dρυ(1-ϵ)μ
Hallando la Densidad (ρ)
Como se trata de un gas utilizamos la ecuación general de los gases:
PV = nRT → Sabemos que: n= mΜ
PM = ρRT→ ρ= PMRT = 7atm32 gmol0.082atm-lmol-K143K = 19.1028 Kgm3
Hallando el Diámetro Eficaz (D)
D =6S0
S0 = ApVp = 2πr2+2πrLπr2L = 2π10-32+2π10-36x10-3π10-32×6×10-3 = 2333.33 m-1
D=62333.33 = 2.57 × 10-3 m

Rep = 1963.77→Entonces es un flujo Transitorio

Por la ecuación de Ergun:

hfL=1501-ϵ2×υ×μϵ3×D2×g×ρ+1.751-ϵ×υ2ϵ3×D×g

Resolviendo la ecuación y multiplicando por el peso