Fenómenos ondulatorios en un tubo elevador en el régimen de fluidización rápida y con efectos de compresibilidad Public Deposited
Se desarrolló un modelo hidrodinámico, partiendo de las ecuaciones hidrodinámicas locales de masa y de cantidad de movimiento para un conjunto de partículas y un vapor de arrastre, que fluyen en un lecho fluidizado en el régimen de fluidización rápida. Utilizando el modelo de dos fluidos para describir la hidrodinámica, se promediaron las ecuaciones en el espacio-tiempo, ya que es necesario hacer una suavización tanto en el espacio, como en el tiempo, debido a la naturaleza del flujo turbulento que se tiene en este sistema. Se analizaron los términos de cerradura; posteriormente, se proyectó el sistema cerrado de ecuaciones en la dirección del flujo (Capítulo II). Se obtuvo un sistema equivalente al sistema de ecuaciones linealizado, mediante una representación en términos de ecuaciones de onda para la fracción volumen y la presión; así como un modelo unificado de una ecuación de onda para cualquiera de las variables perturbadas. Se obtuvieron las velocidades características de dichas ondas, se analizó la estabilidad lineal del sistema, mediante gráficas de las velocidades características contra la fracción volumen de sólidos y también, mediante la relación de dispersión con el fin de estudiar la respuesta del sistema ante pequeñas perturbaciones y de analizar su proceso de disipación a través del lecho (Capítulo III). Posteriormente, se obtuvo la solución analítica de la ecuación de onda al considerar los efectos de pared y al no tomarlos en cuenta, finalmente se dan las conclusiones de los distintos análisis de estabilidad. Por último, en el Capítulo IV correspondiente a conclusiones y perspectivas, se resaltó la importancia de obtener un modelo hidrodinámico en el régimen de fluidización rápida considerando los efectos de la compresibilidad del vapor de arrastre, y de cómo fue posible obtener un operador diferencial de onda aplicado en cualquiera de las variables perturbadas. Por otro lado, se citan las perspectivas del trabajo para desarrollar posibles trabajos futuros; dentro de las cuales, destaca la de considerar efectos térmicos mediante el balance de energía y tomar en cuenta la inyección de gasóleo, incorporándolo como una tercera fase en el modelo.
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