flujo columnas

7/23/2019 Flujo Columnas

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Equipoutilizado

*Un tanque rotoplas con una capacidad de 450 litros de dimetro 84 cm,utilizando alimentacin del agua al sistema.

*Una bomba centrfuga, acoplada a un motor elctrico monofsico de ! "# que

traba$a a %,450 r. p. m., para transportar el &uido al equipo.

*Un rotmetro marca 'is(er and #orter modelo !0)%5 con &otador +

-/-152 para mane$ar agua con capacidad de 30 min.

6uatro columnas con una longitud de 2% cm, empacadas con esferas de 7idrio

de diferente tamao.

* Una columna de 7idrio de ! pulgada de dimetro interior, con empaques

esfricos de 7idrio con dimetro de !.35 cm.

* Una columna de 7idrio de ! 9 pulgadas de dimetro interior, con empaques

esfricos de 7idrio con dimetro de !.%5 cm.

* Una columna de 7idrio de 3 pulgadas de dimetro interior, con empaques

esfricos de 7idrio con dimetro de !.45 cm.

* Una columna de acero al carbn de 3 pulgadas de dimetro nominal cdula

40, con empaques esfricos de 7idrio con dimetro de !.45 cm.

Una celda de presin diferencial tipo neumtica con una entrada de 30 lbin3, :

una seal de salida de %!5 lbin3.

*Un manmetro tipo ;ourdon de bronce, para la alimentacin del aire altransmisor de presin diferencial, con cartula de 4.5 pulgadas, : con rango de

medicin de 03


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Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4%R P

K!"cm2%R P

K!"cm2%R P

K!"cm2%R P

K!"cm2

! !00 !.0! !00 0.5 !00 0.%3 !00 0.%33 20 0.2 20 0.48 20 0.%3 20 0.%3% 80 0.>8 80 0.44 80 0.%0 80 0.%0

4 >0 0.8 >0 0.4 >0 0.%0 >0 0.%05 0 0.58 0 0.%8 0 0.%0 0 0.%0 50 0.5 50 0.% 50 0.38 50 0.38> 40 0.43 40 0.%3 40 0.38 40 0.38

#asto $olumtrico

Por medio de la siuiente ra&ca se determina el asto $olumtrico

para las 4 Columnas

Columna 1'2'3'4(

?@0.!2!4=0.005%

Corrida 1

A@!00

?@0.!2!4 B!00C0.005%@!2.!%4> min.

#$ )l"min* %R!2.!%4> !00!>.330> 20!5.%0> 80!%.%23> >0!!.4>8> 0


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2.54> 50>.50> 40

Columna 1Corrida 11(+ C,lculo de la densidad de -u.o o masa $elocidad(Dimetro@! [email protected] cm

)@ [email protected]@5.0>=!0 4 m3

-7@B!2.!%4> lminCB!min0segCB!m%!000lC@%.!82=!0 4 m%seg

-s@-7 F )@B%.!82=!04m%segCB!000Ggm%C B5.0>=!04m3C @32.%82 Ggs

m3

-s@ densidad de &u$o en Ggsm3.

F@Densidad del &uido en Ggm%.

)@ rea de seccin trans7ersal de la columna en m3.

2(+Calculo de n/mero de Re0nolds modi&cado

Dimetro de la esfera@!.35 cm

Hem@adimensional

D#@ Dimetro de la esfera en m

-s@ Ggsm3.

I@Densidad en Ggm s

Hem@Dp [email protected]!35 mCB32.%82Ggsm3CB0.00!Ggm sC@>8>.%8

3(+ C,lculo de la prdida de presin por !riccin experimental

#or medio de la siguiente grafica se determina J# en cm "g a partir de la

presin en


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[email protected]!8=K0.3!

DondeL

=@prdida de presin por friccin M@N cm "g

:@ presin e=perimental M@N .! cm "g

4>.! cm "g @4>.! mm "g B!.0%%3% Ggfcm3>0 mm "gC @0.4>3 Ggfcm3

J# @ B0.4>3 Ggfcm3C B!0000cm3!m3C@4>%.8> Ggfm3

4(+elocidad

@-s F@32.%82 Ggsm3!000 Ggm%@0.32% ms.

(+Calculo del !actor de !riccin modi&cado

Ocuacin de 'anningL

P#Q@3fm73 g Dp

Despe$e del factor de friccin modiRcadoL

fm@P#gDp3Q73

DondeL

P #Q @ prdida de presin por friccin, e=presada como columna del &uido M@N

m

P# @ prdida de presin por friccin M@N


5/14

@ altura de la columna empacada M@N m

g @ aceleracin de la gra7edad M@N ms3

Dp @ dimetro de la esfera M@N m

Q@!000


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-s@ Ggsm3.

I@Densidad en Ggm s

Hem@Dp [email protected]!45 mCB3>2.5!Ggsm3CB0.00!Ggm [email protected]



presin en .3! cm "g @!>3.! mm "g B!.0%%3% Ggfcm3>0 mm "gC @0.3%4 Ggfcm3

J# @ B0.3%4 Ggfcm3C B!0000cm3!m3C@3%4.>>8 Ggfm3

4(+elocidad

@-s F@3>2.5!Ggsm3!000 Ggm%@0.3>25! ms.

(+Calculo del !actor de !riccin modi&cado

Ocuacin de 'anningL

P#Q@3fm73

g Dp


fm@P#gDp3Q73

DondeL


m

P# @ prdida de presin por friccin M@N


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'm@ B3%4.>>8 3

De igual manera se realizan los clculos para cada una de las corridas de la

columna 3

#s )"m2+s* )m"s* P cm 53>2.53 0.3>25 !>.335!.5 0.35! !.0>33%.0 0.33% !%.2!25.4 0.!25 !!.%!!>.8 0.!>> !0.!3!%2.>3 0.!%2> 8.232!!!.> 0.!!!8 .548

Columna 3 0 4Corrida 1

1(+ C,lculo de la densidad de -u.o o masa $elocidad(Dimetro@3 [email protected] cm

)@ [email protected]@3.43=!0 % m3

-7@B!2.!%4> lminCB!min0segCB!m%!000lC@%.!82=!0 % m%seg

-s@-7 F )@B%.!82=!04m%segCB!000Ggm%C B3.43=!0%m3C @!30.>0Ggsm3

-s@ densidad de &u$o en Ggsm3.

F@Densidad del &uido en Ggm%.

)@ rea de seccin trans7ersal de la columna en m3.

2(+Calculo de n/mero de Re0nolds modi&cado

Dimetro de la esfera@!.45 cm

Hem@adimensional

D#@ Dimetro de la esfera en m

-s@ Ggsm3.

I@Densidad en Ggm s

Hem@Dp [email protected]!45 mCB!30.>0Ggsm3CB0.00!Ggm sC@!>50.3>



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presin en 0 mm "gC @0.0820 Ggfcm3

J# @ B0.0820 Ggfcm3C B!0000cm3!m3C@820.!5 Ggfm3

4(+elocidad

@-s F@!30.>0Ggsm3!000 Ggm%@0.!30> ms.

(+Calculo 6el !actor de !riccin modi&cado

Ocuacin de 'anningL

P#Q@3fm73 g Dp


fm@P#gDp3Q73

DondeL


mP# @ prdida de presin por friccin M@N


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!30.> 0.!30> .548!08. 0.!08 .5482.5 0.02 .54884.48 0.0845 5.%5>>3.4! 0.0>34 5.%5>0.%% 0.00% 4.!>48.3 0.048% 4.!>

Tabla de resultados columna 1

#$)l"min* P )!"cm2* Rem 7m

!2.!%4> 0.4>% >8>.% !.0>>!>.330> 0.5584 >080.4! !.!4>!5.%0> 0.4!% 32%.45 !.!22!%.%23> 0.%80% 550.50 !.323!!!.4>8> 0.3224 4>!2.54 !.%852.54> 0.3%4> %2%3.52 !.5%!>.50> 0.!22 %!45.4 !.>2!

Tabla de resultados columna 2

#$)l"min* P )!"cm2* Rem 7m!2.!%4> 0.3%4> 405%.!%3 3.32>!>.330> 0.3!85 %4>.>0 3.4!5.%0> 0.!8! %343.38 3.84>!%.%23> 0.!5%8 38%.85 %.0>3!!.4>8> 0.!%> 34%!.4% %.>432.54> 0.!3!4 303.00 4.>55>.50> 0.0820 !30.5> 5.45

Tabla de resultados columna 3 0 4

#$)l"min* P )!"cm2* Rem 7m


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!2.!%4> 0.0820!5 !>50.3> 4.>3!>.330> 0.0820!5 !5>5.!% 5.>3!5.%0> 0.0820!5 !400.05 >.%03!%.%23> 0.0>38% !334.28 >.804!!.4>8> 0.0>38% !042.20 !0.32.54> 0.05 8>4.83 !!.20>.50> 0.05 22.>5 !8.0

#r,&cas

fB=C @ 4!8.35= !>!.!

HS @ 0.22

Columna 1 Pexp $s #$

P #

inear BP #C

#$ en l"min

P en !"m2


11/14

fB=C @ !3.85= 8.8

HS @ 0.22

Columna 2 Pexp $s #$

P #

inear BP #C

#$ en l"min

P en !"m2

fB=C @ %%.3= K %05.83

HS @ 0.82

Columna 3 0 4 Pexp $s #$

P #

inear BP #C

#$ en l"min

P en !"m2


12/14

fB=C @ 0= K 3.!3HS @ 0.24

Columna 1 7m $s Rem

'm

inear B'mC

Rem

7m

fB=C @ 0= K .!

HS @ 0.2

Columna 2 7m $s Rem

'm

inear B'mC

Rem

7m


13/14

fB=C @ 0.0!= K 3%.8

HS @ 0.8>

Columna 3 0 4 7m $s Rem

'm

inear B'mC

Rem

7m


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Conclusiones

Conclusiones

/e adquieren conocimientos bsicos para poder conocer las 7enta$as :

des7enta$as de las caractersticas de los empaques, en esta prctica,

principalmente el tamao, el cual 7a relacionado con la porosidad : unaumento o disminucin de la cada de presin.

/e identiRca la relacin entre el rea trans7ersal de la columna, : la 7elocidad

del &u$o, as como el gasto 7olumtrico : las caractersticas aunadas a stos.

)dems de, principalmente, conocer la relacin de todo lo anterior con las

cadas de presin en columnas empacadas.

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