MODELO DE DISPERSIÓN AXIAL
Para las pequeñas desviaciones con respecto al flujo pistón se cuenta con
dos modelos: El modelo de dispersión y el modelo de tanques en serie.
Los dos modelos se aplican a:
1. flujo turbulento en tuberías,
2. flujo laminar en tubos muy largos,
3. flujo en lechos empacados,
4. chimeneas en hornos,
5. canales largos,
6. transportadora de tornillo, etc.
Estos modelos podrían no ser apropiados para el flujo laminar en tubos
cortos o para flujo laminar de materiales viscosos, y es probable que el perfil
de velocidad parabólico sea la causa principal de la desviación respecto del
flujo pistón.
El modelo de dispersión consiste en el modelo ideal de flujo en pistón al que
se superpone un cierto grado de difusión axial (de retromezcla). Es decir, Se
hace un supuesto de que se introduce en el fluido que entra a un recipiente
un impulso ideal de un rastreador. El impulso se dispersa conforme pasa a
través de un recipiente. Para caracterizar esta dispersión de acuerdo con
este modelo, suponer un proceso similar a la difusión que estña superpuesto
al flujo pistón. Esto se denomina dispersión o dispersión longitudinal.
El modelo no es aplicable si hay zonas muertas, cortocircuitos o
difusión radial (en consecuencia, siempre el tiempo medio nominal
coincide con el observado). Para grandes desviaciones del flujo, ya sea flujo
en pistón o mezcla perfecta, se utilizan modelos de dos parámetros que se
denominan modelos combinados.
Para una entrada en impulso la respuesta del trazador a la salida presenta un ensanchamiento
probablemente debido al perfil de velocidades, a la turbulencia, a la difusión molecular, etc. Dicho
ensanchamiento se caracteriza mediante el coeficiente de dispersión axial o longitudinal, D (m2/
s):
■Un valor grande de D indica rápida dispersión de la curva del
rastreador.
■Un valor pequeño de D indica una dispersión lenta.
■D=0 indica que no hay dispersión (una función delta igual a la
entrada), por lo que se trata de flujo pistón
