Gonzalo Salinas-Salas, Igor Ruiz-Tagle-Gutiérrez, Frank Babick

1 Universidad de Talca. Departamento de Tecnologías Industriales. E-mail: gsalinas@utalca.cl

2 Universidad de Talca. Departamento de Ciencias de Ingeniería. E-mail: iruiz@utalca.cl

3 Technische Universität Dresden. Arbeitgruppe für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik. E-mail: mechanvt@rcs.urz.tu-dresden.de

RESUMEN

La velocidad de sedimentación de las partículas presentes en una suspensión sufre una caída monótona en función de la concentración volumétrica de éstas, por efecto de las fuerzas hidrodinámicas y electroquímicas que se presentan en una suspensión. El valor efectivo que alcanza la velocidad de sedimentación puede evaluarse a partir de la velocidad de sedimentación teórica de una partícula única, multiplicada por la denominada función de corrección de velocidad o función obstáculo, la que considera tanto el régimen de escurrimiento como la concentración volumétrica de partículas. Los valores determinados para esta función por Richardson y Zaki en 1954 [14] son los más utilizados actualmente, donde el valor propuesto para el caso de regímenes de escurrimiento del fluido por sobre las partículas, cuyos números de Reynolds sean menores a 0,25, se establece un valor único de 4,65, independientemente del tamaño de las partículas. El presente artículo muestra los resultados alcanzados a partir de un trabajo experimental desarrollado con micro partículas calibradas de óxido de silicio (SiO₂), que indica que el valor del exponente de la función de corrección depende inversamente del tamaño, para el caso de partículas de orden micrométrico, lo que daría lugar a un nuevo valor para el exponente.

Palabras clave: Función de corrección, velocidad de sedimentación, micro partículas.

ABSTRACT

The sedimentation velocity of micro-particles in suspension decreases with increasing concentration due to hydrodynamic and electrostatic forces. This velocity can be estimated on the basis of the theoretical velocity of a single particle, multiplied by a correction factor which depends on the flow regime as well as the volumetric concentration of the particles. The most commonly used values are those determined by Richardson and Zaki in 1954 [14]. For flow regimes characterized by a Reynolds' number less than 0,25, a constant value of 4,65 is used which does not depend on the particle size. The present article presents results of micro-particle sedimentation research performed with calibrated silicon oxide particles (SO₂), which indicate that the exponent in the correction function is inversely dependent on micro-particle size for this flow regime, as opposed to the constant value previously used.

Keywords: Correction function, sedimentation velocity, micro particles.

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