¿Por qué la caída de presión es constante después de la fluidización?

Mira la siguiente fig. que está etiquetado en detalle más de lo que has mostrado en la pregunta:

A medida que aumentamos la velocidad superficial ( velocidad de flujo de entrada del fluido dividido por el área de la sección transversal de la columna) del fluido, aumenta la resistencia causada por el fluido en las partículas. La fluidización incipiente ocurre cuando la fuerza de arrastre equilibra el peso de las partículas. Las partículas comienzan a elevarse y apenas se fluidifican. La velocidad a la que ocurre este fenómeno se llama velocidad mínima de fluidización .
Más allá de esto, a medida que aumentamos la velocidad del fluido, el lecho de sólidos se expande, lo que conduce a un aumento de la porosidad del lecho ( huecos en el lecho a medida que aumenta la distancia entre las partículas debido a la expansión del lecho ). El aumento de la porosidad del lecho disminuye el arrastre general hasta que se equilibra nuevamente con el peso total ejercido por las partículas sólidas.

Significa,

dP = g [(rho, s) – (rho, f)] (1-e) dh

en el cual,

P = presión

g = aceleración debido a la gravedad

rho, s = densidad de partícula sólida

rho, f = densidad del fluido

e = porosidad del lecho expandido

h = altura del lecho fluidizado

ahora, incluso si aumenta la velocidad superficial que a su vez provocará un aumento en la altura del lecho, también habrá un aumento sustancial en la porosidad del lecho. Lo que significa que el valor de h aumentará pero el valor de (1-e) disminuirá y el P general seguirá siendo el mismo.

Un aumento adicional en la velocidad conduce a burbujeos y golpes.

Si se refiere al gráfico anterior, verá que hay un ligero aumento en el delta P, donde se escribe incipiente de arrastre. Ese régimen es slugging.

Con un aumento adicional de la velocidad, la caída de presión disminuye a medida que la descarga pasa al transporte neumático, en el que todo el sistema sólido fluido fluirá con el mismo valor de presión que el de la presión de entrada.

Espero que esto ayude.

Referencias

  • CRE por Levenspiel;
  • Fundamentos de CRE por Fogler;
  • Ingeniería de Fluidización por Kunii Levenspiel.