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dc.contributor.author
Luzi, Carlos Daniel
dc.contributor.author
Mariani, Nestor Javier
dc.contributor.author
Martínez, Oscar M.
dc.contributor.author
Barreto, Guillermo Fernando
dc.date.available
2022-02-10T21:59:43Z
dc.date.issued
2019-06
dc.identifier.citation
Luzi, Carlos Daniel; Mariani, Nestor Javier; Martínez, Oscar M.; Barreto, Guillermo Fernando; Estimación del perfil radial de velocidad axial en lechos fijos de baja relación dT/dP; Asociación Química Argentina; Anales de la Asociación Química Argentina; 106; 1; 6-2019; 128-153
dc.identifier.issn
2545-8655
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/151817
dc.description.abstract
Los reactores multitubulares rellenos con catalizador de tipo granular en el interior de los tubos normalmente presentan una relación de diámetro de tubo a diámetro de pastilla, N, entre 5 y 10, por lo que la pared del tubo ejerce una notable influencia sobre la distribución del relleno. Esto genera un perfil radial de porosidad que promueve un perfil radial en la velocidad axial del fluido. Una alternativa frecuentemente empleada para estimar tal perfil consiste en resolver la llamada ecuación de Brinkman extendida, disponiendo del perfil radial de porosidad e introduciendo una viscosidad efectiva. Las correlaciones disponibles para esta última resultan aplicables solo en un acotado intervalo de números de Reynolds. En adición, la formulación en sí no considera el área específica local de las pastillas, av(r), para establecer las resistencias al flujo impuestas por el relleno, sino una relación en términos de la porosidad local. Consecuentemente, los perfiles de velocidad obtenidos no resultan realistas para Rep elevados. En el presente trabajo, se propone una serie de modificaciones a la ecuación extendida de Brinkman, orientada a lechos rellenos de esferas de un único tamaño con 5 ≤ N ≤ 10. El empleo explícito de av(r) y la propuesta de una expresión para la viscosidad efectiva que conduce a valores acotados y razonables para altos Rep, permite una estimación del perfil radial de velocidad consistente con datos experimentales y resultados de simulaciones mediante CFD disponibles en bibliografía.
dc.description.abstract
Multitubular reactors with tubes packed with catalytic pellets usually present a tube to particle diameter ratio, N, between 5 and 10 and thus the tube wall exerts a considerable effect on the particle distribution. Then, a radial porosity profile arises that generates a radial profile in the axial velocity of the fluid. A widespread alternative for estimating such a velocity profile is to solve the so-called extended Brinkman equation, using an available radial porosity profile and introducing an effective viscosity. Literature correlations available for the latter are applicable only in a limited range of Reynolds numbers. In addition, the formulation itself does not consider the local specific area of the pellets, av(r), to establish the flow resistance imposed by the packing, but uses instead an expression in terms of the local porosity. Consequently, the predicted velocity profiles are not realistic for high Rep numbers. In the present contribution, it is proposed a series of modifications to the extended Brinkman equation for beds filled with spheres of uniform size presenting 5 ≤ N ≤ 10. The explicit use of av(r) and a novel expression for the effective viscosity, which leads to bounded and reasonable values for high Rep, allow a tight estimation of the radial velocity profile consistent with experimental data and simulation results achieved using CFD.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
spa
dc.publisher
Asociación Química Argentina
dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
LECHOS FIJOS
dc.subject
PERFIL RADIAL DE VELOCIDAD AXIAL
dc.subject
PERFIL RADIAL DE POROSIDAD
dc.subject
ÁREA ESPECÍFICA LOCAL DE PASTILLA
dc.subject.classification
Ingeniería de Procesos Químicos
dc.subject.classification
Ingeniería Química
dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
dc.title
Estimación del perfil radial de velocidad axial en lechos fijos de baja relación dT/dP
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2020-11-20T17:16:26Z
dc.journal.volume
106
dc.journal.number
1
dc.journal.pagination
128-153
dc.journal.pais
Argentina
dc.journal.ciudad
Ciudad Autónoma de Buenos Aires
dc.description.fil
Fil: Luzi, Carlos Daniel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Mariani, Nestor Javier. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Martínez, Oscar M.. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentina
dc.description.fil
Fil: Barreto, Guillermo Fernando. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
dc.journal.title
Anales de la Asociación Química Argentina
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.aqa.org.ar/index.php/volumenes-publicados
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