Bou1_u1_a2_gugl 2f3t6r

Universidad Abierta y a Distancia de México

Ingeniería en Biotecnología División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

Operaciones Unitarias I Asignatura

BI-BOU1-1901-B1-001 Grupo

Unidad 1. Actividad 2 – Actividad Entregable

Gustavo González Linares Estudiante

ES162001604 Matricula

26-Enero-2019 Fecha de entrega

En un proceso de secado se emplea una columna cilíndrica de 70 cm de diámetro donde se colocan semillas para su secado con aire. El lecho de semillas presenta una fracción hueca de 0.36. El aire circula con un flujo de 4.5 m3/h, medidos a la entrada de la columna (1.5 atm y 90°C), siendo su viscosidad de 0.0150 mPa·s. Calcular la pérdida de presión por unidad de longitud del lecho que experimenta el aire al pasar a través de las semillas. 1- Análisis de la solución del problema. Las variables proporcionadas son: Datos: Porosidad (ε) = 0.36 mm = 0.00036 m , Su fórmula es: , en este caso ya no es necesario calcularla porque el ejercicio nos proporciona el valor, sin embargo se deja la formula en caso de requerir despejar algún valor no conocido posteriormente. Viscosidad (µ): del fluido (Kg / m s) = 0.0150 mPa·s (Mili pascal por segundo). Velocidad del fluido (v) = 4.5 m3/h, Convertimos metros por hora a metros por segundo: 4.5 m/3600 = 0.00125 m/s Velocidad del fluido (v m/s) = 0.00125 m/s (En este caso se desprecian los m3 ya que no tiene sentido indicar la velocidad en metros cúbicos). Diámetro de partículas (Dp): Para determinar este dato me basé en la tabla siguiente:

Figura 1. Propiedades de diferentes partículas para cálculos de caída de presión. Fuente: Roque Masciarelli, Silvia Stancich, Stoppani Fernando . (2018). Fluidización. El Rosario Argentina: Universidad Tecnológica Nacional .

El valor utilizado fue el Dp del maíz (semillas) de 6.03, por lo tanto: Diámetro de partícula(Dp) = 6.03 L (Altura del lecho): Dado que no se específica en el problema la altura del lecho se tomará como valor la unidad (1m).

Constante gravitacional (gc): 9.8m/s2

Esfericidad (Ø) = 0.81 según la siguiente tabla: Se tomó como valor válido la esfericidad asignada al trigo ya que el problema habla de semillas pero no específica el tipo de semillas, se pudo haber tomado como referencia también el valor de la esfericidad para un cubo o para partículas granulares.

Figura 2. Valores para esfericidad de diferentes formas de partículas. Fuente: Bendeck Panameño, C. (2010). Diseño, construcción y pruebas de funcionamiento de un lecho empacado para laboratorios de flujo de fluídos. El Salvador: Universidad del El Salvador

Modelo matemático para el cálculo: El comportamiento del flujo es laminar y se puede utilizar la siguiente ecuación que es una simplificación de la ecuación de Ergun para lechos formados por el mismo material (1):

2- Realización de los cálculos. Sustituyendo los datos que tenemos en la fórmula anterior:

=

=

= 3- Resultado y conclusiones. Después de realizar las operaciones anteriores se llega a la conclusión de que la caída de presión es de 257,656.76 Pa 4- Referencias bibliográficas. 1- Universidad Abierta y a Distancia de México. (2019). Operaciones Unitarias de transferencia y movimiento. Ciudad de México: UN. 2- Luis Cabrera Pérez. (2009). Curso breve sobre operaciones unitarias. México D.F.: Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco. 3- Bendeck Panameño, C. (2010). Diseño, construcción y pruebas de funcionamiento de un lecho empacado para laboratorios de flujo de fluídos. El Salvador: Universidad del El Salvador. 4- Roque Masciarelli, Silvia Stancich, Stoppani Fernando . (2018). Fluidización. El Rosario Argentina: Universidad Tecnológica Nacional .