1223825194.transferencia de Masa - Conveccion

TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCION Fenómenos de Transporte

Ing. Mag. Myriam Villarreal 1

TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCION Es la transferencia de materia que se realiza entre una

superficie sólida y un fluido en movimiento o entre dos fluidos inmiscibles en movimiento. En ella se verifica el transporte de especies debido a un desplazamiento desplaza miento global de la masa de fluido

 N  A

k c c A   k c (c A,i

mol 

N A: flujo molar específico

 

cA )

Expresión genérica

Moles de A que abandonan la interfase por unidad de tiempo y de área interfacial

 L2 t 

 L

kc: co coef efic icie ient nte e co conv nvec ecti tivo vo in indi divi vidu dual al de tr tran ansf sfer eren enci cia a de ma masa sa

t 

mol 

c A,i : concentración de la especie A en la interfase a la T y P del sistema c A: concentr tra ación de la especie A en el seno de la fa fas se fluida

 L3

mol   L3

Puede escogerse la concentración en el borde la capa límite, es decir que c A = c A ∞ . A esta concentración se la denomina concentración global o de mezcla homogénea (concentración que se mediría si se recogiera y mezclara mezclara perfectamente el flujo en un plano definido, esto daría una composición promedio de flujo global).

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Diferentes Expresiones del Flujo Molar por Tran Transferencia sferencia Convectiva Convectiva de Masa

Estado

Gases

Expresión Matemática

 N  A

k G ( p A,i  p A   ) k    y ( y A,i

Líquidos

 N  A

k  L (c A,i

c A  )

Relaciones entre coeficientes

k c c

k c  P    RT 

k G P  k  y

k c c

k  L c

 k  L

 PM 

k    x ( x A,i

k  x

Parámetros Involucrados

yA )

xA )

(gas) (liq.)

kG : coeficiente TM de gases referido a presiones [mol /sm2atm] ky : coeficiente TM de gases referido a fracciones molares [mol/sm2]

kL: coeficiente TM de líquidos l íquidos referido a concentraciones [m/s] kx: coeficiente TM referido a fracciones molares [mol/sm2]

ρ: densidad PM: peso molecular  R= constante de los gases T= temperatura mezcla P= presión de de mezcla c= concentración total

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TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCION

En Régimen Laminar 

En Régimen Turbulento Turbulento

¡¡¡La transferencia molecular siempre estará presente y siempre tendrá un papel importante!!!

Toda la transferencia se lleva a cabo por medios moleculares

Además de la transferencia molecular ocurre un movimiento físico de paquetes de materia transportada por los remolinos presentes en el flujo

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NUMEROS ADIMENSI ADIMENSIONALES ONALES IMPORT I MPORTANTES ANTES EN LA TRANSFERENCIA DE MASA POR CONVECCION

Grashof 

Sherwood

 N Sc

 N Gr 

 Difusi  Di fusivi vida dad  Momento  Difusi  Di fusivi vida dad  Masa

 D AB

 Resistencia Difusión Molecu  Molecular  lar 

k c D

 ResistenciaTransferencia Convectiva de Masa

 D AB

 N  Sh

Schmidt

 Fuerzas Flotación  Fuerzas Vis co sas

 g 

 D 3 2

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