Practica #2 Laboratorio Integral

1. Practica #2 Lecho empacado
Profesor:
• Norman Edilberto Rivera Pasos
Integrantes:
• Álvarez Carrillo Alejandra
• Fabela Quevedo José Ernesto
• Galaviz Romero Fernando
• Gaytan Cabrera Israel
• López Mora Aguarena Marisol
• Solís Aguilar Diana Laura

2. INDICE
Objetivo……………………………………………………………………………….1
Marco teorico………………………………………...……………………………….1
Material……………………………………………………………………………….3
Procedimiento…………………………………………………………………….......3
Resultados………………………………………………………………………….....4
Conclusiones…………………………………………………………………………..5
Referencias……………………………………………………………………………5

3. Objetivo:
Mediante un experimento determinar la caida de presion en un lecho empacado.
 Obtener la caida de presion para una columna de lecho empacada.
 Obtener la caida de presion para una columna de lecho sin empaque.
 Comparar los resultados de ambos experimentos.
Marco teorico:
En numerosos procesos circulan liquidos o gases a traves de lechos con paarticulas
solidas.
La resistencia al flujo de un fluido a traves de los huecos de un lecho de solido, es la
resultante del frotamiento total de las particula del lecho.
Lecho empacado:
Es un sistema compacto , el cual es atravesado por liquido o gas. Este sistema se
conforma de particulas solidas con propiedades fisicas y quimicas. La velocidad del
flujo que atraiesa el lecho define el tipo de lecho.
Los empaques incrementan la caida de presion, en el sistema y en consecuencia,
cambios en la direccion de la velocidad del fluido por el efecto de las fugas.
Caida de presion:
Perdida de la presion entre dos puntos de tuberia, situados a ambos lados de la una
valvula, debido al rozamiento hidraulico, las caidas de presion altas se asocian a
caudales muy grandes y/o diametros muy chicos, losfluidos viscosos tambien dan
caidas de presion atas.
En los lechos empacados las particulas permiten el paso del fluido sin separarse de
otras, eso hace que la altura del lecho se mantenga constante y por tanto la fraccion
de vacio en el lecho (porosidad) se mantiene constante.

4. Porosidad o fraccion de huecos:
Es la relacion que existe entre el volumen de huecos del lecho y el volumen total del
mismo
Dependiendo del numero de reynolds, el flujo puede ser laminar o turbulento.
Esfericidad
El diametro equivalente de una particula no esferica se define como el diametro de
una esfera que tiene el mismo volumen que la particula, la esfericidad, es la relacion
entre la superficie de una esfera y la superficie real de la particula:
Para el relleno de columnas pueden usarse varios materiales: esferas, cilindros, en
todo el analisis que sigue se supone que el relleno es estadisticamente uniforme. Se
debe suponer que el diametro de las particulas de relleno es pqueño en comparcion
con el diametro de la columna en que esta contenida el relleno, y que el diametro de
la columna es uniforme.

5. Material:
Material Especificaciones
Bomba Sumergible
Manguera De 3/4
Maiz palomero
2 soportes universales
2 pinzas de (2,3) dedos
Vaso de precipitado 3500 ml
Vernier

6. Cubeta “”ml
Malla
Dimer
Procedimiento:
1. Pedir el material y lavarlo
2. Poner las pinzas en el soporte universal.
3. Meter el empaque al lecho.
4. Amarrar malla a la manguera.
5. Conectar la manguera a la bomba.
6. Colocar horizontalmente la manguera.
7. Medir la altura de la bomba hasta la curva de la manguera.
8. Llenar de agua la cubeta rebasando el borde de la bomba.
9. Conectar el dimer a la bomba y corriente electrica.
10. Poner el vaso de precipitado al final de la manguera para que ahi caiga el agua.
11. Prender la bomba, en cuando caiga la primera gota encender el cronometro y
hasta que llegue al volumen deseado apagar la bomba.
12. Repetir 2 o 3 veces para confirmas los tiempos.
13. Realizar experimento con relleno y con malla, sin relleno y con malla, finalmente
sin relleno ni malla.
Resultados:
Datos

7. • Tiempos:
1.- Con relleno y malla: 39.91 seg
2.- Sin relleno y con malla: 4.26 seg
3.- Sin relleno y sin malla: 3.92 seg
Volumen= 2 lts = 0002m3
H altura-manguera= 55 cm
T agua= 20•C
Hlecho= 44.5cm - 0.445m
Dmaiz= 0.81 cm
A= 2πRH= 0.079
Dtub= 0.02m
Cant. Maiz= 501 piezas
VT= 6x10-5
Vtub= 1.39x10-4
PH2o= 998.2 a T=20•C
Caudales Q= V/t
1.- Q= 0.002/39.91 = 5.01x10-5
2. Q= 0.002/4.29= 4.69x10-4
3. Q=0.002/3.92= 5.10x10-4
Velocidades:
V1= Q/A = 5.01x10-5/0.0279= 1.49x10-3
V2= 4.69x10-4/0.0279= 0.0168
Vempaque= 1.26x10-4
Vtuberia= 4/3π= πr2h= π(9.025x10-5

8. Porosidad:
ε= Vtuberia- Vlecho/Vsin lecho
ε= 1.39x10-4 - 6x10-5/ 1.39x10-4 = 0.57
G0=998.2(1.02x10-3)= 1.02
a= av(1-ε)
av= superficie t del maiz/ vol del maiz= 4.04x10-4/6x10-5= 6.73ml-1
(Lw)2= (1.21x0.86)= 2.08
(L an)2 = (1.21x0.81)= 1.96cm2
Superficie= 4.04x10-4
Dp= 6/av= 6/6.73= 0.89
DpG0/μ/(1-ε)= 2104.8
V0= Vε = 0.57(1.79x10-3)= 1.02x10-3
Po-Pl/L= 3.50(1/0.89)(1/2)(998.2)(1.02x10-3)(1-0.57/0.185)=- 4.16
Caida de presion:
Con empaque
P/L= 4.72x10-3(0.455)= 2.10x10-3 Pa
Sin empaque
Q=πP/R4/8μL= P/L= 8QπiR4
P/L= 8(0.001003)(4.69x10-4πix0.01 = 149.78
P/L=(119.78)(0.445)= 53.30 Pa

9. Conclusiones:
Con los resultado obtenidos es posible observar que la caida de presion para un
sistema que incluye lecho empacado es mucho menor que para un sistema donde
simplemente fluye agua por una tuberia. En el lecho sin empaque, la caida de
presion es mucho mayor que cuando tenemos lecho.
Referencias:
Fenómenos de Transporte. Bird, Stewart, Lightfoot. 2da edicion.