ecuación de ergun y fluidización urgente!

Buenas a todos, son nueva en este foro y acudo a vosotros puesto que este año he comenzado a estudiar ingeniería química y ando muy perdida. Espero que puedan ayudarme.

La cuestión es que he hecho prácticas y por lo general bien, pero hay una que aparentemente era la más fácil pero que me está trayendo de cabeza ya que no me sale lo que me tiene que salir. Se trata de una práctica sobre fluidización

La cuestión es que no obtengo los mismos valores de diferencia de presión utilizando la ecuación de ergun que con mis datos experimentales (para antes de la fluidización evidentemente) y creo que el problema esta en que sutituyo mal. La densidad y la viscosidad ¿son las del fluido manométrico o las del aire que es mi fluido? Del aire solo tengo la viscosidad pero no la densidad y medí en el laboratorio diferencia de presión y caudal, ¿podría calcular la densidad con estos valores?

Si es el fluido manométrico es agua y me da unos valores muy elevados, incluso desconociendo la viscosidad ya se ve debido a que la densidad es 10^3 (por cierto, cual es la viscosidad del agua?)

Y si debo utilizar el aire me sigue dando valores algo elevados aunque mucho más cercanos teniendo en cuenta que la densidad del aire es aproximadamente cero (es esta aproximacion correcta??)

Les explico como calcule la diferencia de presion experimentalmente para ver si el fallo está ahí:

1- calcule la velocidad superficial diviendo el flujo volumétrico entre la superficie

2- calculé la caida de presión multiplicando la densidad el fluido manométrico, agua, por la gravedad y por la diferencia de altura entre las ramas del manómetro.

3- corregí este valor restándole el dato que obtuve en vacio y que era constante para todos los caudales. Lo de que sean constantes me mosquea un poco porque ese dato me lo dejaron puesto que el profesor se olvido de señalarnos que teniamos que tener en cuenta estas perdidas. Me dejaron los datos unos compañeros pero el profesor me dijo que tambien podia obtenerlo de la ecuacion de ergun y de ahi no se obtenerlo puesto que la porosidad sería uno al estar libre todo el espacio, no? por lo que la diferencia de presion seria 0...

Espero que podais ayudarme. Muchas gracias y feliz navidad.

Sería interesante que pusieras el enunciado del ejercicio, porque no está muy claro. El fluido que vas a utilizar es agua o aire?, también tené en cuenta que la velocidad de la ecuación de ergun es la del fluido a través de los poros, la cual es mayor a la que sacasta con el caudal y el area. La densidad del agua es 0,01 g/cm*s. La densidad del aire la sacás por la ecuación de gases ideales P*V=n*R*T, donde n=m/M y de ahí obtenés m/V que es la densidad.
Otra cosa, la ecuación de ergun es la suma de la ecuación de Kozeny-Carman y Pullman, tenés que determinar cuál miembro tenés que usar según el réginen del fluido (laminar o turbulento).
Que tengas suerte y muchas felicidades!!

Pues a ver, te explico, es una práctica que realicé de fluidización por lo que enunciado de ejercicio nada, pero te explico más claramente lo que hice:

Tenía un tubo de determinado diámetro y altura conocida al que le eche unos granitos de los cuales conocía su densidad y el diámetro de partícula.
Cuestión: voy pasando distintos caudales conocidos por el uso de un caudalimetro (se llama así??) y voy midiendo la diferencia de presión en un manómetro y la altura de lecho.

Entonces, tengo que determinar la caida de presion (Ah manómetro*densidad agua ya que el fluido manométrico es un aire) en funcion de la velocidad superficial (por division del flujo y la superficie).

También tengo que determinar la porosidad que lo hago 1-Vpartículas/Vlecho

Finalmente viene el problema, dice: para los datos que corresponden al régimen de flujo en lecho fijo (anteriores a la fluidización) representar los datos experimentales utilizando las coordenadas de la gráfica de Ergun ecuación: Ap/L=150*U*V*(1-p)^2.... etc etc.....

Resumiendo y contestando a tus preguntas, el fluido es aire. Segundo, no sé como se calcula la velocidad de la ecuación de ergun que dices que es superior a la del caudal.... (la densidad del aire no la puedo calcular con la ecuacion de los gases pues desconozco que gas era)

Por último... cómo sé qué término debo utilizar...??? a mi no me explicaron nada de eso.... Y si quiero calcular los datos en vacio, puedo aplicar la ecuacion? como?

Muchisimas gracias

En la ecuación de Ergun debes usar la velocidad lineal, que se calcula como caudal dividido por seccion, asi que esta bien como lo hiciste.

La forma de calcular la caida de presión tambien es correcta (diferencia de alturas entre las ramas del manómetro * densidad * gravedad)

Me sorprende que la perdida de carga sin solido sea constante. Se trata de la perdida de carga producida por la placa distribuidora (no por el tubo vacio que es despreciable) y deberia variar proporcionalmente a la velocidad del gas. No se como pretendia tu profesor que calcularas la perdida de carga de la placa distribuidora con la ecuación de Ergun, ya que para ello tendrias que tener los datos de porosidad y tamaño de particula de la placa distribuidora (si esta hecha con particulas).

En cuanto a la viscosidad y densidad, son las del fluido que usaste en la practica, aire. La densidad del aire se calcula fácilmente con la ecuación de los gases perfectos (densidad= presión * peso molecular/(R*temperatura)) , aproximadamente 1,18 kg/m3) y la viscosidad se puede encontrar en tablas (aprox 0,185 x10(-5) kg/m.s).

Finalmente, no es sorprendente que no te coincidan exactamente las medidas y la prediccion de la ecuación de Ergun. Salvo que se trate de esferas perfectas, habría que introducir un factor de esfericidad para corregir el diámetro de particula. Y en cuanto a la densidad del sólido, se trata de algo diferente de la densidad intrinseca del solido (la que viene en tablas) si este tiene algo de porosidad interna (seria una densidad fluidodinamica o densidad de particula, diferente de la densidad intrinseca del solido).

Espero que estos comentarios te sirvan de algo.