Ecuaciones para la fluidización

FLUIDIZACION:
Con respecto a la porosidad, se tiene que es definida como la fracción de vacío en el lecho, y se puede calcular mediante la siguiente ecuación:
(1)
donde:
: Porosidad inicial dellecho, [adimensional].
: Porosidad, [adimensional].
Vo: Volumen ocupado por todas las partículas, [m3].
Vt: Volumen del lecho en un instante dado, [m3].
Si el área es constante, la ecuaciónanterior queda de la forma:
(2)
donde:
: Porosidad inicial del lecho, [adimensional].
: Porosidad, [adimensional].
Lo: Altura inicial del lecho, [m].
L: Altura del lecho en un momento dado, [m].Para el estudio de lechos, un elemento importante es conocer la caída de presión en el mismo. En este sentido, Mc Cabe y Smith señalan que existen dos ecuaciones que permiten calcular este valor. Laprimera es la ecuación de Ergun que es utilizada para lechos fijos (1):
(3)
donde:
: Viscosidad de fluido, [Pa•s].
: Velocidad superficial de fluidización, [m/s].
Dp: Diámetro de la partícula,[m].
e : Porosidad, [adimensional].
r f: Densidad del fluido, [kg/m3].
: Caída de presión, [Pa].
L: Longitud del lecho, [m].
Para lechos fluidizados se utiliza la siguiente ecuación:
(4)donde:
e : Porosidad, [adimensional].
: Densidad de las partículas del lecho, [kg/m3].
r f: Densidad del fluido, [kg/m3].
: Caída de presión, [Pa].
L: Longitud del lecho, [m].
g: Aceleración degravedad, [m/s2].
Para el estudio de los lechos fluidizados se hace necesario la determinación de tres parámetros adimensionales que permiten su caracterización. Dichos parámetros son: el número deReynolds (Re) y los parámetros de Wilhelm y Kwauk (KΔP y KΔρ). El número de Reynolds es:
(5)
donde:
Re: Número de Reynolds, [adimensional].
r f: Densidad del fluido, [kg/m3].
Dp: Diámetro de lapartícula, [m].
: Velocidad del fluido, [m/s].
: Viscosidad de fluido, [Pa•s].
Los parámetros de Wilhelm y Kwauk son:
(6)
donde:
r f: Densidad del fluido, [kg/m3].
Dp: Diámetro de la...