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Unidad IV: Fundamentos de sólidos en movimiento

Operaciones mecánicas en la Ingeniería Agroindustrial. Unidad IV: Fundamentos de sólidos en movimiento. 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido. 4.2.1 Velocidad limite de caída o velocidad máxima. 4.3 Número de Reynolds. Número de Arquímedes . Ing. Sandra Blandón Navarro.

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  1. Operaciones mecánicas en la Ingeniería Agroindustrial Unidad IV: Fundamentos de sólidos en movimiento 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido. 4.2.1 Velocidad limite de caída o velocidad máxima. 4.3 Número de Reynolds. Número de Arquímedes. Ing. Sandra Blandón Navarro

  2. Objetivos de la sesión • Conocer los principios básicos de la sedimentación de sólidos en suspensiones, manejo de velocidad de caída y otros parámetros que intervienen en el proceso. • Analizar la importancia de la operación de sedimentación en la agroindustria.

  3. 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido. Fe Fg= mg Fe=Vpρg FD aumenta según aumenta la velocidad de caída adquirida. FD Fg

  4. 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido.

  5. 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido. • La fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad, y su expresión se denomina ley de Stokes. FD=6πReμU para esferas La ecuación del movimiento será, por tanto, Fg-Fe=FD

  6. . 4.2.1 Velocidad limite de caída o velocidad máxima • Esta ecuación nos dice que se alcanza la velocidad límite Um después de un tiempo teóricamente infinito. Si representamos U en función del tiempo t la gráfica tienen una asíntota horizontal en U=Um. U Um

  7. 4.2.1 Velocidad límite de caída o velocidad máxima • Si • Al despejar Um se obtiene

  8. 4.2.1 Velocidad límite de caída o velocidad máxima • Como, • Se despeja la Um.

  9. 4.2.1 Velocidad límite de caída o velocidad máxima • Si se sustituye esta expresion y se elevan al cuadrado ambos lados de la ecuacion resulta • El criterio

  10. 4.2.1 Velocidad límite de caída o velocidad máxima • Por tanto • Para regimen laminar en el movimiento relativo de solidos se observa hasta un valor de Re=2 • Para particulas esferica Ar=18Re

  11. Diferencias entre un cuerpo en caída libre y en el seno de un fluido

  12. Ejemplo 1 • Una partícula esférica de diámetro 0.5 mm y densidad de 3.19 g/cm3 cae en el seno del benceno a 40oC. Calcule la velocidad limite de caída de la partícula.

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