O Permeametria em Leito de Areia

[pic 1]

Universidade Federal do Rio Grande

Disciplina de Operações Unitárias

Prof Dr. Luiz Antonio de Almeida Pinto

Estagiária Engª Silvia Faria da Rocha

Permeametria em Leito de Areia

Ana Paula Passos - 88837

Rio Grande, Maio de 2015.

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SUMÁRIO

1.        Introdução        8

2.        Objetivo        9

3.        Revisão Bibliográfica        9

3.1.        Modelo Capilar        13

3.2.        Equação de Ergun        17

4.        Material e Métodos        19

4.1.        Material        19

4.2.        Métodos        19

4.3.        Procedimento de Cálculo        20

5.        Resultados e Discussão        21

5.1.        Permeabilidade Teórica        21

5.2.        Cáculo do Kexperimental do Leito de Areia        21

6.        Conclusão        24

Referências Bibliográficas        25

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Escoamento em uma tubulação        ................................................................ 13

Figura 2- Escoamento em leito poroso.................................................................... 13

Figura 3- Permeâmetro utilizado para a realização da análise............................ 19

Figura 4- Gráfico ΔP/L versus Velocidade...............................................................22

Figura 5- Gráfico Valores Residuais versus Valores Preditos......................................23

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Características da partícula utilizada para medir a constante de permeabilidade em um leito de areia.................................................................................. 20

Tabela 2- Dados utilizados para estimar a constante de permeabilidade para o leito de areia..............................................................................................................................

Tabela 3- Parâmetros estimados para gráfico de regressão........................................23

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NOMENCLATURA

g                aceleração da gravidade (m/s2)

gc                constante (Adimensional)

P                pressão (N/m2)

P1                pressão absoluta a montante (lb-força/ ft2)

P2                pressão absolta a jusante (lb-força/ ft2)

∆P / L                gradiente de pressão hidráulica (N/m3)

L, z, X, h        comprimento, altura (m)

μ                viscosidade (kg/m.s)

µf                viscosidade do fluido (kg/m.s)

k                constante de permeabilidade de um leito (m2)

1 / α                coeficiente de permeabilidade

c                constante na equação de Darcy, termo de concentração na equação fundamental da filtração

q, Q                vazão volumétrica de fluido (m3/s)

ρ                massa específica de fluido (kg/m3)

t                tempo (s)

V                volume (m3)

A                área (m2)

α                coeficiente de resistência viscosa (ft-1)

β                coeficiente de resistência inercial, fator de forma (ft-1)

ε                porosidade do leito  (adimensional)

L                comprimento do leito (m)

φ                esfericidade do sólido (adimensional)

DP                diâmetro de partícula (m)

Re                número de Reynolds de partícula (adimensional)

 v                velocidade do fluido (m/s)

vm                velocidade média (m/s)

vi                velocidade intersticial (m/s)

mf                 massa do fluido (kg)

[pic 2]                 pressão piezométrica (N/m2)

D                 dimensão característica da partícula

B                 fator de forma, tal que BD2 fornece a área superficial da partícula