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76844962-Ejercicios-de-Lechos-Porosos.docx - ING. ACOSTA...

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ING. ACOSTA LOPEZ EDGARRAFAELCARBAJAL MONTERO GRAYMAINDIGOYEN MACHADO ANDYSANCHES CASTRO ANGELA
PROBLEMAN°1Un recipiente cilíndrico de3mde altura relleno de partículas de formacubica de0.60cmde arista se emplea como generador de calor. Calcúlese laperdida de presión a través del lecho cuando circula aire con velocidad másicade5000kg/m2.hque entra por el fondo a5atmy30y sale por lacúspide a200. Las determinaciones experimentales de la porosidad dellecho han conducido al valor de0,45.SOLUCIÓN:G=5000kgm2ha5atm y a30unaviscosidad μ=8.652×105kgmsϵ=0,45y hallar(∆ P)hallandoS0:S0=APVP=6×(0,6cm)2(0,6cm)3=10cm1hallando D:D=6S0=610cm1=0,6cm=0.006mhallandoreynols(Rep):Rep=1(1ϵ)×G ×DμRep=1(10,45)×5000kgm2h×0.006m8.652×105kgml=6,30422×105esun flujoturbulento y seaplicalaecuacion(1):∆ PL=150×(1ϵ)2×μ×Gϵ3×ρ×D2+1,75×(1ϵ)×G2ϵ3×ρ×Dhallando ρ:
ρ=PMRT=5atm×29kgkmol0,082atm×m3kmolk×303k=5,8359kgm3Reemplazando enla ecuacion(1):∆ P3m=150×(10,45)2×8.652×105kgms×5000kgm2h×1h0,453×5,8359kgm3×0.006m2×3600s+¿5000kgm2h¿¿¿2×1h2(10,45)׿1,75׿∆ P=265,0466kgm2×760mmhg1atm×1atm10330kgm2∆ P=19,5mmhgPROBLEMAN°2Por una torre de absorción de relleno de1.20mde diámetro y6mdealtura se hace circular un fluido de propiedades análogas a las del aire con uncaudal de60m3/min, que entra en la torre a1,2atmy20. Calcúlesela pérdida de presión a través del lecho si las características del relleno son:fraccion hueca=0,65ysuperficie especifica=2,5cm2/cm3.SOLUCIÓN:P1=1.2at mT=20°CØ=1.2mS0=2.5cm1ϵ=0.65
Caudal=60m3/minHallamosladensidad ρPV=RT nPV=RTw´PM→ ρ=P´PMRTρ=1.2atm×29kg/kmol0,082atm×m3/kmolk×293kρ=1.452kg/m3Hallamoslavelocida vscaudal=60m3min(1min60s)=1m3s0.6m¿3π¿vs=caudalarea=(1m3/sπ r2)=1m3/s¿vs=0.88m/sHallamosel diámetroequivalente:DP=6S0DP=62.5cm2=2.4cmHallamosel de Reynoldsmodificado:Rep=DP×Vs× ρfluido2.5c m2
Rep=2x1020.33m/s ×1.45kg/m2(10.65)×2.5×103kg/m2Rap=4032.12→flujo transitorioHallamoslacarga de fricción:1ε¿2μVs¿150¿hfL=¿10.65¿2×2.15×103kg/0.88m/s¿2.4×102m¿21.452kg/m3×9.8m/S2¿0.653׿150¿hfL=¿hf=(0.15445+7.3433)×. Lhf=(0.15445+7.3433)×6mhf=44.9867mHallamoslacaída de presióncon ΔP=hf× yΔP=44.98671.452´kg/m3ΔP=65.3208´Kgm2×(9.81N´Kg)ΔP=640.7971Nm2=640.7971Pa .
ΔP=640.7971Pa1atm102PaΔP=0.0064079atm~¿6.407x103atmPROBLEMAN°3Una columna de1m2de área de sección normal y2mde altura estarellena de partículas esféricas de2mmde diámetro. Calcúlese la fracciónhueca del lecho si con una diferencia de presiones de10atmentre el fondo yal cúspide del lecho fluyen6500kg/hde una disolucióna25deviscosidad0,5poisesydensidad=1500kg/m3.

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Spring
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YesicaLLim
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