Deseja-se projetar um sistema de fluidização destinado a secagem de um produto químico em laboratório, com os seguintes dados de projeto: Diâmetro do secador
; Carga de sólidos
Esfericidade
; Altura do leito na mínima fluidização
.
O fluido é oara
.
.
Qual é a queda de pressão na mínima fluidização?
O fluido é oara
Qual é a queda de pressão na mínima fluidização?
Passo 1
Beleza, a questão quer saber qual é a queda de pressão no leito quando ele entra em mínima fluidização. Isso cai na matéria de fluidização de partículas em leitos fluidizados. Para resolver a gente vai precisar de:
• Dados do leito (diâmetro, altura em mínimo fluidização)
• Massa e densidade dos sólidos
• Densidade do fluido
• Princípio de que, em mínima fluidização, a força de arraste iguala o peso aparente das partículas, gerando uma queda de pressão fixa.
• Dados do leito (diâmetro, altura em mínimo fluidização)
• Massa e densidade dos sólidos
• Densidade do fluido
• Princípio de que, em mínima fluidização, a força de arraste iguala o peso aparente das partículas, gerando uma queda de pressão fixa.
Passo 2
Primeiro, vamos achar a área da secagem e o volume total do leito:
A área da secção transversal é
A área da secção transversal é
com
. Então
O volume do leito em mínima fluidização é
Passo 3
Agora o volume ocupado só pelos sólidos:
com
e
.
A partir daí a porosidade em mínima fluidização (fração de vazio) é
Passo 4
Teoria chave: em mínima fluidização a pressão perdida pelo fluido ao atravessar o leito (ΔP) equilibra o peso aparente das partículas por unidade de área. Existem duas formas de escrever isso:
1)
1)
Elas dão o mesmo resultado, porque
e
.
Passo 5
Vamos usar a forma mais direta,
:
(O mesmo valor surge se você usar
.)
Resposta
A queda de pressão na mínima fluidização é aproximadamente