APÉNDICE B HIDRÁULICA DEL REACTOR DE MEZCLA COMPLETA

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Héctor Arroyo Sosa
hace 6 años
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1 APÉNDIE B HIDRÁULIA DEL REATOR DE MEZLA OMPLETA B.1 REATOR DE MEZLA OMPLETA (fluj idal) El mdl d fluj u racr ral s cura algú pu r las cdicis d mzcla d ls racrs idals (racr d mzcla cmpla (RM) y racr d fluj pisó (RFP)). Las variacis dl cmprami hidráulic d u racr rspc al mdl d mzcla idal pud sr valuadas xprimalm, pr a mud su crrca irpració mamáica s psibl. U d ls mdls qu dscrib las dsviacis dl fluj idal s l RM sri. Es implica la hipósis d qu l vlum dl racr pud sr rprsad pr u cju d RM d igual amañ ccads sri. El sudi dl cmprami d fluj s raliza mdia u say d razadr; las curvas d salida dl razadr qu rsula d u cju d aqus sri pud sr drmiadas mdia u balac d masa d la ccració dl razadr alrddr dl v aqu (Hra, 199): vlum al = vlum d cada aqu = Asumid qu l razadr s ir y qu raccia l aqu: Tasa d variació aidad d razadr aidad d razadr d la caidad d = qu ra l racr qu sal dl racr razadr l racr dd, d = -1 d = asa d variació dl razadr l racr -1 = ccració dl razadr l fluj ra = ccració dl razadr l fluj sali = caudal

2 . 8 Apédic B. Hidráulica dl racr d mzcla cmpla Ecs, para l aqu d vlum : d = -1 - (B.1) Esa cuació i ua slució gral para aqus iguals ccads sri (Orh y Ara, 1994): = = θ θ (B.) ( -1)! 1 θ ( ) sid = La Figura B.1 musra ua familia d curvas óricas para difrs valrs d = = / = 1 = = θ = Figura B.1 Familia d curvas para RM d igual amañ ccads sri (Orh y Ara, 1994). Si mbarg, casis ls racrs d fags acivads i sus aqus d igual amañ, así qu s csari l dsarrll d cuacis qu ga cua sas difrcias. Para ll, s aplica igualm u balac d maria cada

3 Apédic B. Hidráulica dl racr d mzcla cmpla 9 aqu, id cua la fracció d vlum pr aqu. Para l cas d usra plaa pil, l balac d maria s l sigui: Taqu 1: balac d masa para l razadr l primr aqu d1 1 = - 1 para = 0 = 0 (B.) 1 d (B.4) = = = 1 1 Taqu : balac d masa para l razadr l sgud aqu d = 1- (B.5) susiuyd l valr d 1 dl primr racr: d 1 + = (B.6) rslvid la cuació difrcial cm ua cuació d ip dy dx + yp( x) = ( x) s P( x) dx P( x) dx llga a ua slució d ip y = ( x) dx + k, s dcir: 1 = + k (B.7) sid k ua csa y 1 =, s i qu para = 0, = 0 y k = 0, así: = = (B.8)

4 0 Apédic B. Hidráulica dl racr d mzcla cmpla Taqu : balac d masa para l razadr l rcr aqu d = - (B.9) susiuyd l valr d : d + = (B.10) rslvid la cuació difrcial cm ua cuació d ip dy dx + yp( x) = ( x) : 1 1 = + k (B.11) dad qu s difr d, la slució a la cuació B.11 s dirca, pr l qu s aplica l prgrama Mapl7 para rslvr la igral, rsulad: 1 1 = v (- ) (- ) ( - ) v ( ) (B.1) susiuyd la Ecuació B.11 y ragrupad érmis, la cuació rsula para l cas d rs RM difrs ccads sri s: = 1+ 1 (B.1) E la Figura B. s prsa l ajus d la curva órica bida c la cuació B.1 y la curva xprimal bida dl say d razadr para l RM. La iycció dl razadr s aplica cm u puls l primr aqu y s mid la cducividad a la salida dl rcr aqu. E la Figura B. s musra ua sri fgráfica d la iycció d u razadr a fi d aprciar visualm l dsarrll d la mzcla dr d u d ls aqus ((a) aarbi y (b) arbi).

5 Apédic B. Hidráulica dl racr d mzcla cmpla Racr cmpl óric prácic / Timp, h Figura B. urvas óric y prácica para l RM disñad c rs aqus d vlum difr ccads sri. a b Figura B. Sri fgráfica d la iycció d u razadr. (a) racr aarbi, (b) racr arbi.

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