Exemplo 1: Partículas sólidas com diâmetro médio de
, fator de forma
e
são fluidizadas utilizando ar a
e
. A fração de vazios na mínima fluidização é 0,42 .
b) Calcular a queda de pressão para as condições de mínima fluidização.
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:
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:
Passo 6
Vamos calcular passo a passo:
- Calcular
:
- Multiplicar
:
- Dividir pelo fator de forma
:
Resposta
A queda de pressão para as condições de mínima fluidização é aproximadamente
.