pr tica de perda de carga em acess rios hidraulicos

PERDA DE CARGA EM MEIOS POROSOS

1- OBJETIVO

Determinar experimentalmente a permeabilidade de um meio poroso através relação existente entre a perda de carga (queda de pressão) e a velocidade de um fluido. Serão utilizadas desde vazões baixas (escoamento lento) até vazões elevadas. Os resultados serão comparados com relações existentes na literatura.

2- INTRODUÇÃO TEÓRICA

Existem muitas aplicações para as colunas de recheio e os meios porosos em geral na Engenharia Química, portanto, estudar as propriedades destes sistemas é de grande importância. Num escoamento monofásico lento, através de um meio de porosidade () e comprimento (L), a queda de pressão (P) depende linearmente da vazão, através da equação clássica de Darcy. (P/L) = (/K).q , onde q= (Q/A) (1) onde: q- velocidade superficial do fluido; Q- vazão do fluido; - viscosidade do fluido; A - área da seção transversal do leito; K- permeabilidade do meio poroso (constante que depende das propriedades físicas do leito e do fluido). Existem, na literatura, várias expressões que procuram relacionar a permeabilidade (K) com a porosidade () do meio e o tamanho das partículas. A correlação de Carman-Kozeny é uma das mais conhecidas: (2) onde: dp- diâmetro característico da partícula; - esferidade da partícula; - é uma constante que depende da porosidade do leito, da esfericidade da partícula e de outros fatores. Porém, para escoamento lento e esfericidade acima de 0,7, pode-se usar o valor constante igual a 5. Das equações (1) e (2) pode-se expressar um fator de atrito (tipo Ergun), por: f = (36.)/(Re. 2 ) (3)

onde: f é definido como: f = (P/L) . (dp .3 )/ [.q2 .(1-)