Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

2002-Jun-No:9 [Solución] [Tema 6] [Índice]
Considérese el poro de un adsorbente, cuya superficie interior es activa en su totalidad para la adsorción selectiva
del componente A. Si por el exterior de la partícula de adsorbente circula una mezcla gaseosa A+B, y el régimen
puede considerarse estacionario, completar la siguiente tabla, indicando si cada una de las variables indicadas en
ella son positivas (+), negativas (-) o nulas (0). El proceso de adsorción de A es fuertemente exotérmico (Cada
respuesta +0.4/-0.2)
r
z
A+B
+ / - / 0 T x A + / - / 0 A B A+B
D/Dt
∂/∂t
∂/∂r
∂/∂z
N r
J * r
N z
J * z
Para este mismo caso, simplifique la siguiente ecuación, indicando en el recuadro una relación numerada de las
razones por las que se anulan los términos, y anotando bajo cada término tachado el número correspondiente.
Encuadrar finalmente los términos que no se anulan (3 puntos).
⎛ ∂T
ρ Cˆ
v ⎜ + v
⎝ ∂t
⎧
− ⎨τ
⎩
rr
∂v
∂r
r
r
+ τ
∂T
∂r
θθ
v
+
r
θ
∂T
+ v
∂θ
1 ⎛ ∂vθ
⎜ + v
r ⎝ ∂θ
r
z
⎞
⎟ + τ
⎠
∂T
∂z
zz
⎞
⎟
⎠
⎡ 1 ∂
= −⎢
( rq
⎣r
∂r
∂v
∂z
z
⎫
⎬ −
⎭
⎪⎧
⎡ ∂ ⎛ v
⎨τ
rθ
⎢r
⎜
⎪⎩ ⎣ ∂r
⎝ r
r
1 ∂qθ
∂q
) + +
r ∂θ
∂z
θ
z
⎤ ⎛ ∂p
⎞
⎥ − T ⎜ ⎟
⎦ ⎝ ∂T
⎠
ρ
⎞ 1 ∂v
r
⎤ ⎛ ∂v
z
⎟ + ⎥ + τ rz ⎜
⎠ r ∂θ
⎦ ⎝ ∂r
⎛ 1 ∂
⎜ ( rv
⎝ r ∂r
∂v
r
+
∂z
r
⎞
⎟ + τ
⎠
1 ∂vθ
∂v
) + +
r ∂θ
∂z
θz
z
⎛ 1 ∂v
z ∂v
⎜ +
⎝ r ∂θ
∂z
θ
⎞
⎟
⎠
⎞⎪⎫
⎟⎬
⎠⎪⎭
Simplificar igualmente la ecuación de continuidad para el componente A (3 puntos).
∂c
∂t
A
⎛ 1 ∂
+ ⎜
⎝ r ∂r
1 ∂N
r ∂θ
∂N
∂z
Aθ
Az
( rNAr
) + + ⎟ = RA
⎞
⎠
Fenómenos de Transporte
Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid