Calcular a perda de carga usando a equação de Ergun quando um determinado óleo ( ) escoa com uma vazão de a través de um leito recheado de partículas esféricas com um diâmetro médio de . As partículas têm uma densidade de e a massa de sólido incorporada ao leito é de . O leito tem 35 cm de comprimento efetivo e um diâmetro de 5 cm .
Passo 1
Beleza! O enunciado pede pra calcular a perda de carga (ΔP) num leito recheado usando a equação de Ergun. A matéria aqui é escoamento em meio poroso / leito empacotado, e a gente vai precisar de:
Calcular a fração de vazios ε do leito (com a massa de sólido, densidade das partículas e volume do leito).
Determinar a velocidade superficial (vazão volumétrica dividida pela área).
Aplicar a equação de Ergun:
Multiplicar por pra achar ΔP total.
Passo 2
Calcular a fração de vazios ε:
– Volume do leito:
– Massa de sólido kg e densidade das partículas .
– Relação massa = , então
Passo 3
Calcular a velocidade superficial :
– Vazão .
– Área .
Passo 4
Aplicar a equação de Ergun por metro de leito (, , ):
.
– Termo viscoso:
Termo inercial:
Somando:
Passo 5
Multiplicar pela altura efetiva De:
Resposta
A perda de carga no leito é aproximadamente 42,5 kPa.