Ingeniera quimica
Páginas: 2 (296 palabras)
Publicado: 22 de julio de 2013
Tarea No.1
FENÓMENOS DE TRANSPORTE AVANZADOS
2. Velocidad promedio para el balance de masa en flujo turbulento. El perfil de velocidades para un flujo turbulento en un tubocircular liso, con radio R, varía de acuerdo con la siguiente expresión cuando el número de Reynolds es aproximadamente 105:
Donde r es la distancia radial desde el centroy vmáx es la velocidad máxima en el centro.
Deduzca la ecuación para relacionar la velocidad promedio (velocidad volumétrica) vprom con vmáx para un flujo incompresible.(Sugerencia: La integración puede simplificarse sustituyendo z por (R – r).
5. Arrastre de aire durante el vaciado de un tanque. Se desea construir un tanque dealmacenamiento de melazas de 18 m de diámetro, provisto de una tubería de desagüe de 0.30 m de diámetro, situada a 1.2 m de la pared lateral del tanque y cuya longitud por encima del fondo deltanque es de 0.30 m (véase Fig. 2). Se sabe por experiencia que al extraer las melazas del tanque se forma un vórtice y que al disminuir el nivel del líquido, el vórtice alcanzafinalmente la tubería de salida, dando lugar a la succión de aire por las melazas, lo que debe evitarse.
Se desea predecir el nivel mínimo de liquido para el que se evitaeste arrastre de aire, operando con una velocidad de vaciado de 3 m3/min, mediante el estudio de un modelo a escala reducida. Por conveniencia se utiliza agua a 20°C para elestudio del modelo.Determinar las dimensiones y las condiciones de operación del modelo, sabiendo que la densidad de las melazas es 1.286 g/cm3 y su viscosidad 56.7 cp. Puede admitirseque, tanto en el tanque real como en el modelo, la forma del vórtice depende exclusivamente de la cantidad de líquido existente en el tanque y de la velocidad de vaciado.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE AVANZADOS
2. Velocidad promedio para el balance de masa en flujo turbulento. El perfil de velocidades para un flujo turbulento en un tubocircular liso, con radio R, varía de acuerdo con la siguiente expresión cuando el número de Reynolds es aproximadamente 105:
Donde r es la distancia radial desde el centroy vmáx es la velocidad máxima en el centro.
Deduzca la ecuación para relacionar la velocidad promedio (velocidad volumétrica) vprom con vmáx para un flujo incompresible.(Sugerencia: La integración puede simplificarse sustituyendo z por (R – r).
5. Arrastre de aire durante el vaciado de un tanque. Se desea construir un tanque dealmacenamiento de melazas de 18 m de diámetro, provisto de una tubería de desagüe de 0.30 m de diámetro, situada a 1.2 m de la pared lateral del tanque y cuya longitud por encima del fondo deltanque es de 0.30 m (véase Fig. 2). Se sabe por experiencia que al extraer las melazas del tanque se forma un vórtice y que al disminuir el nivel del líquido, el vórtice alcanzafinalmente la tubería de salida, dando lugar a la succión de aire por las melazas, lo que debe evitarse.
Se desea predecir el nivel mínimo de liquido para el que se evitaeste arrastre de aire, operando con una velocidad de vaciado de 3 m3/min, mediante el estudio de un modelo a escala reducida. Por conveniencia se utiliza agua a 20°C para elestudio del modelo.Determinar las dimensiones y las condiciones de operación del modelo, sabiendo que la densidad de las melazas es 1.286 g/cm3 y su viscosidad 56.7 cp. Puede admitirseque, tanto en el tanque real como en el modelo, la forma del vórtice depende exclusivamente de la cantidad de líquido existente en el tanque y de la velocidad de vaciado.
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