2ª Lista de Exercícios Porosidade

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
2ª Lista de Exercícios - Porosidade 
 
 
1) Determine c e k para um meio constituído por esferas de vidro consolidadas com 
araldite (5%). O fluido de percolação é o ar a 25 ºC e a distância entre as tomadas de 
pressão é de 1 cm. O meio tem área da seção transversal igual a 18 cm e porosidade de 
38%. A Relação vazão x queda de pressão é dada abaixo: 
 
Q (medida na saída do meio a 1 
atm) (cm3/min) x 104 -ΔP (cmHg) 
2,09 2,4 
3,02 4,45 
3,48 5,6 
10,7 33,9 
15,7 58,6 
Resposta: K ≈ 2,25x10-7 cm2 e Fator c = 21,2 
 
2) Determinar os valores da permeabilidade e do fator c a partir dos dados 
experimentais obtidos por permeametria. 
a) Meio de areia artificialmente consolidado com 5% de araldite. 
Granulometria da areia: -14+20#Tyler. 
Fluido: água (densidade 1g/cm3 e viscosidade 1,18cP). 
Comprimento do meio: 2,1 cm. 
Área da seção de escoamento: 16,8 cm2. 
Porosidade do meio: 0,37. 
 
Dados de velocidade superficial e queda de pressão: 
q (cm/s) -ΔP (cmHg) 
6,33 4,69 
7,47 6,24 
10,2 10,4 
12,7 15,2 
15,2 21,2 
17,7 28 
20,3 35,9 
23,9 48,9 
 
Resposta: Permeabilidade: 6,9x10-6 cm2 e Fator c : 1,10 
b) Meio de não consolidado de areia. 
Granulometria da areia: -35+48#Tyler. 
Fluido: ar e pressão atmosférica na descarga. 
Comprimento do meio: 33,4 cm. 
Área da seção de escoamento: 5,57 cm2. 
Porosidade do meio: 0,44. 
 
Dados de velocidade mássica e queda de pressão: 
G (g/cm2s) q (m/s) DP (cm H2O) 
1,59E-03 1,34 6,4 
5,13E-03 4,32 20,8 
9,49E-03 7,99 38,6 
1,23E-02 10,36 50,3 
2,24E-02 18,87 92,5 
4,46E-02 37,57 197 
7,03E-02 59,22 321 
 
Resposta: Permeabilidade: 1,29x10-6 cm2 e Fator c : 0,75 
 
Valores estimados (caso b) 
 
 = : 61,02x10-6 cm2 
 
 = 0,81 
 
( )2
32
1150
)(
ε
εφ
−
=
PDk
98,001,0
0
37,0
0
2/3 10,013,0
1








+





=










k
k
k
k
c
ε