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Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 3, mayo-junio de 2017, pp. 111-126
Canto-Ríos
et al
.,
Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular
•
ISSN 2007-2422
los electrodos (aluminio o hierro). En cada uno
de ellos se aumentó el gasto de forma paulatina,
en un intervalo adecuado al tamaño de los reac-
tores. Para el caso del R1, la variación del caudal
para la medición de las pérdidas se realizó con
un incremento de un litro por segundo; para R2,
R3 y R4 cada 0.5 litros. Es importante recalcar
que la tubería debía trabajar completamente
llena, para asegurar la mayor área de contacto
con los electrodos, por lo cual se tuvo un caudal
mínimo de operación, como se muestra en el
cuadro 6. Las pérdidas de carga entre la entrada
y la salida de cada reactor se midieron con cada
aumento del caudal, a fin de cuantificar las pér-
didas de carga totales presentes en el modelo. La
medición del caudal en cada prueba se llevó a
cabo por el método volumen-tiempo a la salida
del reactor en estudio, que consiste en dividir el
volumen de agua recolectado en un recipiente
entre el tiempo que transcurre en colectar dicho
volumen.
Para seleccionar el modelo o combinación de
modelos de pérdida de carga que describieran
el comportamiento de los reactores evaluados
en laboratorio, se combinaron los modelos
conceptuales, como se muestra en el cuadro 5,
con el objetivo de utilizar cada uno de ellos en el
intervalo de flujo para el que son válidos. En el
cálculo de las pérdidas de carga y de los factores
de fricción de acuerdo con el régimen de flujo y
el modelo conceptual se programó un algoritmo
en Visual Basic para Excel®, que combina los
modelos descritos en el marco teórico.
Los resultados de laboratorio se compara-
ron con lo obtenido con los modelos teóricos,
bajo las siguientes consideraciones: 1) el flujo
a través del reactor fue de tipo pistón; 2) todos
los elementos del fluido pasaban con la misma
velocidad a través de todas las secciones (Váz-
quez, 2005); 3) el flujo se consideró permanente
y unidimensional, de manera que los perfiles
de velocidad y la presión en cada sección de
análisis fueran uniformes.
Con la finalidad de seleccionar el modelo que
mejor se ajuste a lo obtenido en el laboratorio,
se compararon los resultados de cada expresión
Cuadro 5. Modelos conceptuales utilizados para describir los regímenes de flujo.
Modelo
ID
Régimen
Laminar
Transición
Turbulento
1
MA
Manning
2
SC
Scobey
3
HW
Hazen-Williams
4
Darcy-Weisbach (sección circular)
P-D-N
Poiseuille
Dunlop
Nikuradse
P-C-N
Poiseuille
Colebrook-White
Nikuradse
C
Colebrook-White
P-C-S
Poiseuille
Colebrook-White
Swamee & Jain
C-N
Colebrook-White
Nikuradse
N
Nikuradse
P-D-B
Poiseuille
Dunlop
Blasius
Darcy-Weisbach (sección anular)
P-M
Poiseuille
Muzychka & Yovanovich
P-BR
Poiseuille
Bahrami
et al
.
R
Rehme
P-RO
Poiseuille
Rothfus
P-DS
Poiseuille
Davis
5
KJ
Kartik
