Exemplo 1: Partículas sólidas com diâmetro médio de 0,12 mm, fator de forma phi=0,88 e rhop=1000 kg / m^3 são fluidizadas utilizando ar a 2 atm(abs) e 30^circ C. A fração de vazios na mínima fluidização é 0,42 .
b) Calcular a queda de pressão para as condições de mínima fluidização.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre fluidização de partículas! O enunciado nos dá o diâmetro médio das partículas, o fator de forma, a densidade das partículas, a pressão e temperatura do ar usado, além da fração de vazios na mínima fluidização. Nosso objetivo aqui é calcular a queda de pressão (ΔP) nas condições de mínima fluidização.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é fluidização mínima. É o ponto em que a força do fluxo de ar é suficiente para levantar as partículas, fazendo com que elas fiquem “flutuando” no ar. A queda de pressão nesse ponto é equilibrada pelo peso das partículas.

Passo 3

Para calcular a queda de pressão na mínima fluidização, usamos a seguinte fórmula:
De
Onde:
  • é a queda de pressão na mínima fluidização.
  • é a densidade das partículas.
  • é a aceleração da gravidade (vamos usar 9,81 m/s²).
  • é o diâmetro médio das partículas.
  • é a fração de vazios na mínima fluidização.
  • é o fator de forma.

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores fornecidos:

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula:
De

Passo 6

Vamos calcular passo a passo:
  1. Calcular 1 - 0,42 = 0,58 :
1000 times 9,81 times 0,12 times 10^-3 times 0,58 = 1000 times 9,81 times 0,00012 times 0,58
  1. Multiplicar = 1000 times 9,81 times 0,0000696 :
= 1000 times 0,000681816
= 0,681816 , Pa cdot m
0,6818160,88 approx 0,7743 , Pa
  1. Dividir pelo fator de forma :

Resposta

A queda de pressão para as condições de mínima fluidização é aproximadamente .

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