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Infografía interactiva de innovaciones de frontera con ecuaciones de flujo para lechos porosos.

Actividad 2.

ecuación de Kozeny-Carman:

Reynolds (Re).

es una relación utilizada en el campo de la dinámica de fluidos para calcular la caída de presión de un fluido que fluye a través de un «lecho compacto» de sólidos. La ecuación sólo es válida para flujo laminar. Dice que la variación del volumen de fluido que traspasa ese lecho compacto, respecto al tiempo se puede calcular a partir de la diferencia de presión y las propiedades del lecho y del fluido. dV/dt

Re = (densidad × velocidad × diámetro) / viscosidad

es una relación adimensional que tiene en cuenta factores como la velocidad del fluido, la densidad, la viscosidad y el diámetro del conducto por el que fluye.

Si Re < 2000, el flujo es generalmente laminar. Si Re > 4000, el flujo es generalmente turbulento. Si 2000 < Re < 4000, el flujo se encuentra en una zona de transición, donde puede ser difícil determinar si es laminar o turbulento sin realizar mediciones adicionales.

Ecuación de Burke- Plummer (régimen turbulento)

𝐿 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜. 𝜀 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ∆𝑃 = 𝑐𝑎í𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑝 = 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙 𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝜑𝑠 = ∆ 𝑓 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛

La turbulencia se origina por la presencia de paredes que se encuentran en contacto con el fluido o por la existencia de capas que se mueven a diferentes velocidades. Para flujos altamente turbulentos, que solo se pueden dar en canales de mayor diámetro, el factor de fricción, (f), depende directamente de la rugosidad y no del número de Reynolds, por lo que tendería a ser constante como sucede en tubo.

𝐿 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 𝜀 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ∆𝑃 = 𝑐𝑎𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑝 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙

Aplicaciones:

Existen equipos médicos como el advia 2120, el cual usa flujo laminar para el conteo celular hematológico reproduciendo el flujo laminar de la sangre (partículas sólidas al centro y liquido alrededor)

Aplicaciones:

𝐿 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 𝜀 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ∆𝑃 = 𝑐𝑎𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑝 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙

Ecuación de Ergun y de Chilton- Colburn (flujo global laminar- turbulento)

𝐿 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 𝜀 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ∆𝑃 = 𝑐𝑎í𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑝 = 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙 𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝜑𝑠 = ∆ 𝐾∙∙ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐾𝑜𝑛𝑒𝑧𝑦 𝛼 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛

combinación lineal al unir las ecuaciones de Konezy-Karman y Burke-Plummer está representada por la ecuación matemática.

+8.5 M

Aplicaciones:

𝐿 = 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 𝜀 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ∆𝑃 = 𝑐𝑎𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑝 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙

Unidad 1 Operaciones Unitarias de Transferencia de movimiento.

Grupo: BI-BOU1-2401-B1-002

Jose Martin Hernandez Castro