Simulación y validacion del flujo de un fluido a través de lechos porosos depositada en un medio filtrante - Baldeon Ortiz, Henry Jerson (2014)
La presente tesis tiene como propósito simular y validar los resultados de un modelo matemático que representa el comportamiento del flujo de fluido a través de lechos porosos durante la operación de filtración de suspensiones. El modelo matemático se obtuvo utilizando la teoría convencional de filtración, cuya consideración principal que aplica es que el caudal superficial a través del lecho y el medio filtrante en cada instante de tiempo es constante. Para la validación fue necesario obtener datos de experimentos de filtración en una celda de prueba multifuncional, tales como volumen superficial de filtrado por unidad de tiempo y caída de presión a través del lecho en el tiempo. Y para anticipar el comportamiento compresible e incompresible de los lechos de arcilla y carbonato de calcio se utilizaron las relaciones de constitución (Ley de la Potencia), las que relacionan las características del lecho en términos de parámetros empíricos. Dentro de la caracterización se determinaron el tamaño de partícula, porosidad, solidosidad, resistencia específica, permeabilidad. Los resultados que se obtuvieron de la caracterización para el carbonato de calcio son: n 0.166, αo 2.35x1015 (m-2), Pa 1.67x104 (pascal), β 0.0415, δ 0.2075, K0 6.31x10-16 (m2) y para la arcilla: n 3.70, αo 1.501x1012 (m-2), Pa 17.178 (pascal), β 0.92525, δ 4.62625, K0 1.58x1013 (m2). Con estos resultados se concluyó que el carbonato es incompresible y la arcilla es un material súper compresible. Se tiene que la diferencia en porcentaje de los datos simulados y experimentales para suspensiones de carbonatos de calcio están entre 1.2% y 1.4% y para la arcilla 0.10 % y 4.02%. De la validación por el método de desviación se tiene que la Eficiencia de Modelado (MEF) es de 9.53E-01 para carbonato de calcio y 9.86E-01 para arcilla, Coeficiente de Determinación del Modelo (CD) 1.25244763 para carbonato de calcio y 0.8497703 para arcilla y el Coeficiente del Error (C) 0.11414221 para carbonato de calcio y 0.0397517 para arcilla.