Calculadora Área Interfacial Efectiva de Empaque según el Método de Onda

✖El área interfacial por volumen se refiere al área de superficie de la interfaz entre las dos fases (generalmente un líquido y un gas) por unidad de volumen del material de empaque.ⓘ Área interfacial por volumen [a]			+10% -10%
✖La tensión superficial crítica se define como la tensión superficial mínima que debe tener un líquido para mojarse completamente y extenderse por la superficie.ⓘ Tensión superficial crítica [σ_c]			+10% -10%
✖La tensión superficial del líquido es la medida de la atracción y la estanqueidad entre las moléculas del líquido en la superficie del líquido.ⓘ Tensión superficial líquida [σ_L]			+10% -10%
✖El flujo de masa líquida es una medida de cuánta masa de líquido pasa a través de un punto particular en un período de tiempo determinado.ⓘ Flujo de masa líquida [L_W]			+10% -10%
✖La viscosidad del fluido en columna empaquetada es una propiedad fundamental de los fluidos que caracteriza su resistencia al flujo. Se define a la temperatura total del fluido.ⓘ Viscosidad del fluido en columna empaquetada [μ_L]			+10% -10%
✖La densidad del líquido se define como la relación entre la masa de un fluido determinado con respecto al volumen que ocupa.ⓘ Densidad del líquido [ρ_L]			+10% -10%

✖El área interfacial efectiva representa el área interfacial total por unidad de volumen dentro de un sistema multifásico.ⓘ Área Interfacial Efectiva de Empaque según el Método de Onda [a_W]

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Área Interfacial Efectiva de Empaque según el Método de Onda

Fórmula

`"a"_{"W"} = "a"*(1-exp((-1.45*(("σ"_{"c"}/"σ"_{"L"})^0.75)*("L"_{"W"}/("a"*"μ"_{"L"}))^0.1)*((("L"_{"W"})^2*"a")/(("ρ"_{"L"})^2*"[g]"))^-0.05)*("L"_{"W"}^2/("ρ"_{"L"}*"a"*"σ"_{"L"}))^0.2)`

Ejemplo

`"0.175805m²"="0.1788089m²"*(1-exp((-1.45*(("0.061N/m"/"0.0712N/m")^0.75)*("1.4785kg/s/m²"/("0.1788089m²"*"1.005Pa*s"))^0.1)*((("1.4785kg/s/m²")^2*"0.1788089m²")/(("995kg/m³")^2*"[g]"))^-0.05)*(("1.4785kg/s/m²")^2/("995kg/m³"*"0.1788089m²"*"0.0712N/m"))^0.2)`

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Área Interfacial Efectiva de Empaque según el Método de Onda Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Área interfacial efectiva = Área interfacial por volumen*(1-exp((-1.45*((Tensión superficial crítica/Tensión superficial líquida)^0.75)*(Flujo de masa líquida/(Área interfacial por volumen*Viscosidad del fluido en columna empaquetada))^0.1)*(((Flujo de masa líquida)^2*Área interfacial por volumen)/((Densidad del líquido)^2*[g]))^-0.05)*(Flujo de masa líquida^2/(Densidad del líquido*Área interfacial por volumen*Tensión superficial líquida))^0.2)
a_W = a*(1-exp((-1.45*((σ_c/σ_L)^0.75)*(L_W/(a*μ_L))^0.1)*(((L_W)^2*a)/((ρ_L)^2*[g]))^-0.05)*(L_W^2/(ρ_L*a*σ_L))^0.2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 7 Variables

Constantes utilizadas

[g] - Aceleración gravitacional en la Tierra Valor tomado como 9.80665

Funciones utilizadas

exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)

Variables utilizadas

Área interfacial efectiva - (Medido en Metro cuadrado) - El área interfacial efectiva representa el área interfacial total por unidad de volumen dentro de un sistema multifásico.
Área interfacial por volumen - (Medido en Metro cuadrado) - El área interfacial por volumen se refiere al área de superficie de la interfaz entre las dos fases (generalmente un líquido y un gas) por unidad de volumen del material de empaque.
Tensión superficial crítica - (Medido en Newton por metro) - La tensión superficial crítica se define como la tensión superficial mínima que debe tener un líquido para mojarse completamente y extenderse por la superficie.
Tensión superficial líquida - (Medido en Newton por metro) - La tensión superficial del líquido es la medida de la atracción y la estanqueidad entre las moléculas del líquido en la superficie del líquido.
Flujo de masa líquida - (Medido en Kilogramo por segundo por metro cuadrado) - El flujo de masa líquida es una medida de cuánta masa de líquido pasa a través de un punto particular en un período de tiempo determinado.
Viscosidad del fluido en columna empaquetada - (Medido en pascal segundo) - La viscosidad del fluido en columna empaquetada es una propiedad fundamental de los fluidos que caracteriza su resistencia al flujo. Se define a la temperatura total del fluido.
Densidad del líquido - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del líquido se define como la relación entre la masa de un fluido determinado con respecto al volumen que ocupa.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Área interfacial por volumen: 0.1788089 Metro cuadrado --> 0.1788089 Metro cuadrado No se requiere conversión
Tensión superficial crítica: 0.061 Newton por metro --> 0.061 Newton por metro No se requiere conversión
Tensión superficial líquida: 0.0712 Newton por metro --> 0.0712 Newton por metro No se requiere conversión
Flujo de masa líquida: 1.4785 Kilogramo por segundo por metro cuadrado --> 1.4785 Kilogramo por segundo por metro cuadrado No se requiere conversión
Viscosidad del fluido en columna empaquetada: 1.005 pascal segundo --> 1.005 pascal segundo No se requiere conversión
Densidad del líquido: 995 Kilogramo por metro cúbico --> 995 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

a_W = a*(1-exp((-1.45*((σ_c/σ_L)^0.75)*(L_W/(a*μ_L))^0.1)*(((L_W)^2*a)/((ρ_L)^2*[g]))^-0.05)*(L_W^2/(ρ_L*a*σ_L))^0.2) --> 0.1788089*(1-exp((-1.45*((0.061/0.0712)^0.75)*(1.4785/(0.1788089*1.005))^0.1)*(((1.4785)^2*0.1788089)/((995)^2*[g]))^-0.05)*(1.4785^2/(995*0.1788089*0.0712))^0.2)

Evaluar ... ...

a_W = 0.175804925321227

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.175804925321227 Metro cuadrado --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.175804925321227 ≈ 0.175805 Metro cuadrado <-- Área interfacial efectiva

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por rishi vadodaria

Instituto Nacional de Tecnología de Malviya (MNIT JAIPUR), JAIPUR

¡rishi vadodaria ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

Verificada por Vaibhav Mishra

Escuela de Ingeniería DJ Sanghvi (DJSCE), Bombay

¡Vaibhav Mishra ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

< 16 Diseño de columnas empaquetadas Calculadoras

Área Interfacial Efectiva de Empaque según el Método de Onda

Vamos Área interfacial efectiva = Área interfacial por volumen*(1-exp((-1.45*((Tensión superficial crítica/Tensión superficial líquida)^0.75)*(Flujo de masa líquida/(Área interfacial por volumen*Viscosidad del fluido en columna empaquetada))^0.1)*(((Flujo de masa líquida)^2*Área interfacial por volumen)/((Densidad del líquido)^2*[g]))^-0.05)*(Flujo de masa líquida^2/(Densidad del líquido*Área interfacial por volumen*Tensión superficial líquida))^0.2)

Coeficiente de película de masa líquida en columnas empaquetadas

Vamos Coeficiente de transferencia de masa en fase líquida = 0.0051*((Flujo de masa líquida*Volumen de embalaje/(Área interfacial efectiva*Viscosidad del fluido en columna empaquetada))^(2/3))*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada/(Densidad del líquido*Diámetro de columna de columna empaquetada))^(-1/2))*((Área interfacial por volumen*Tamaño de embalaje/Volumen de embalaje)^0.4)*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada*[g])/Densidad del líquido)^(1/3)

Correlación de caída de presión dado el flujo másico de vapor y el factor de empaquetamiento

Vamos Factor de correlación de caída de presión = (13.1*((Flujo másico de gases)^2)*Factor de embalaje*((Viscosidad del fluido en columna empaquetada/Densidad del líquido)^0.1))/((Densidad de vapor en columna empaquetada)*(Densidad del líquido-Densidad de vapor en columna empaquetada))

Fuerza motriz media logarítmica basada en la fracción molar

Vamos Fuerza motriz media logarítmica = (Fracción molar de gas soluto-Fracción molar del gas soluto en la parte superior)/(ln((Fracción molar de gas soluto-Concentración de gas en equilibrio)/(Fracción molar del gas soluto en la parte superior-Concentración de gas en equilibrio)))

Área interfacial dada la altura de la unidad de transferencia y el coeficiente de transferencia de masa

Vamos Área interfacial por volumen = (Caudal molar de gas)/(Altura de la unidad de transferencia*Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa*Presión total)

Coeficiente general de transferencia de masa de gas dada la altura de la unidad de transferencia

Vamos Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa = (Caudal molar de gas)/(Altura de la unidad de transferencia*Área interfacial por volumen*Presión total)

Altura de la unidad de transferencia de fase gaseosa total en la columna empaquetada

Vamos Altura de la unidad de transferencia = (Caudal molar de gas)/(Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa*Área interfacial por volumen*Presión total)

Flujo molar del gas dada la altura de la unidad de transferencia y el área interfacial

Vamos Caudal molar de gas = Altura de la unidad de transferencia*(Coeficiente general de transferencia de masa en fase gaseosa*Área interfacial por volumen*Presión total)

HETP de columnas empaquetadas utilizando anillos Raschig de 25 y 50 mm

Vamos Altura Equivalente al Plato Teórico = 18*Diámetro de los anillos+12*(Pendiente de equilibrio promedio)*((Flujo de gas/Caudal másico de líquido)-1)

Número de unidades de transferencia para sistema diluido en columna empaquetada

Vamos Número de unidades de transferencia-Nog = (Fracción molar de gas soluto-Fracción molar del gas soluto en la parte superior)/(Fuerza motriz media logarítmica)

Coeficiente de transferencia de masa de película de gas dado el rendimiento de la columna y el área interfacial

Vamos Coeficiente de transferencia de película de gas = (Rendimiento de la columna*Caudal molar de gas)/(Área interfacial por volumen)

Rendimiento de la columna dado el coeficiente de transferencia de película de gas y el caudal de vapor

Vamos Rendimiento de la columna = (Coeficiente de transferencia de película de gas*Área interfacial por volumen)/Caudal molar de gas

Área interfacial del empaque dado el rendimiento de la columna y el caudal de gas

Vamos Área interfacial por volumen = (Rendimiento de la columna*Caudal molar de gas)/Coeficiente de transferencia de película de gas

Caudal de gas dado el rendimiento de la columna y el área interfacial

Vamos Caudal molar de gas = (Coeficiente de transferencia de película de gas*Área interfacial por volumen)/Rendimiento de la columna

Caída de presión específica promedio dada la caída de presión del lecho superior y la caída de presión del lecho inferior

Vamos Caída de presión promedio = ((0.5*(Caída de presión de la cama superior)^0.5)+(0.5*(Caída de presión del lecho inferior)^0.5))^2

Rendimiento de la columna para el valor conocido de altura de la unidad de transferencia

Vamos Rendimiento de la columna = 1/Altura de la unidad de transferencia

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