Coeficiente de transferencia de masa en flujo laminar y

6759 palabras 28 páginas
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

SEPTIMO NIVEL
TRANSFERENCIA DE MASA
Clara Isabel Ruiz

COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE MASA EN FLUJO LAMINAR Y TURBULENTO
COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE MASA EN FLUJO LAMINAR
Al menos en principio, no se necesitan coeficientes de transferencia de masa en el flujo laminar, puesto que prevalece la difusión molecular y pueden utilizarse las relaciones del capítulo 2 para calcular la rapidez de la transferencia de masa. Sin embargo, es deseable poseer un método uniforme para trabajar tanto con flujo laminar como turbulento.
Debe ser posible calcular los coeficientes de transferencia de masa para el flujo laminar. Dicho cálculo puede
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2. En z=δ, ∂CA∂z=0 para todos los valores de y, puesto que no hay difusión en la pared solida. 3. En y=0, CA=CA0 para todos los valores de z.
Se obtiene para la solución una expresión general (una serie infinita) que da cA para cualesquier z y y ; se proporciona de esta forma una distribución de concentración cA en y = L, como la que se muestra en la figura 3.4. La CA,L promedio total en y = L puede encontrarse en la forma de la ecuación (3.2). El resultado es
CA,i-CA,LCA,i-CA0=0.7857e-5.1213η+0.1001e-39.318η+0.03599e-105.64η+… 3.12
En donde η=2DABL3δ2uy. Por tanto, la rapidez total de absorción es uyδCAL-CA0 por unidad de espesor de la película liquida.
Alternativamente para obtener un coeficiente de transferencia de masa local, la ecuaci6n (2.4), para el caso del flujo total despreciable en la dirección z NA+NB=0, se puede combinar con la ecuación (3.4); recuérdese empero que los coeficientes de transferencia de masa utilizan fluxes en la interfase (z = 0)
NA=-DAB∂CA∂zz-0=kLCA, i-CA, L 3.13
Sin embargo, en este caso, debido a la naturaleza de la serie que describe CA, la derivada no está definida en z = 0. Por tanto, es mejor trabajar con un coeficiente promedio para la superficie líquido-gas completa. La rapidez con la cual A es arrastrada por el líquido en cualquier y, por unidad de espesor en la dirección x, es uyδCAmoles/tiempo. Por lo tanto, para una distancia dy, por unidad de espesor, la rapidez de absorción del soluto es, en

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