Atividade 3 unidades 3 engenharia de minas
Determine o valor do diâmetro das menores partículas que são coletadas com eficiência de 100% no ciclone esquematizado na Figura 1 abaixo:
Figura 1 – Trajetória da menor partícula separada com eficiência de 100% no ciclone


Dados:

Propriedades do líquido (água a 20°C):
ρf= 1.000 kg/m³ e μf = 10-3 Pa.s-1;
Densidade das partículas sólidas:
ρs =2.300 kg/m³;
Dimensões do ciclone:
R = 20 mm
Ri = 10 mm
Ro = 6 mm
L = 160 mm
Vazão de líquido na alimentação:
Q = 1,5 m³/h;

Intensidade média do campo centrífugo estimado em:
12 g

São feitas as seguintes considerações:
a suspensão é diluída, não sendo necessário levar em conta os efeitos da concentração na separação das partículas;
as partículas são esféricas e prevalece o regime de Stokes;
o tempo de residência das partículas no ciclone é igual ao tempo de residência médio do fluido na zona de separação.

Formulações necessárias:

t_R=(π.(R^2-〖R_o〗^2 ).L)/Q=(2〖.R〗_i)/(((ρ_s-ρ_f ).b.(1/〖ε_f〗^1,83 .D_p )^2)/(18.μ_f )) ; ε_f=(ρ_f-C/(ρ_s/ρ_f ))/ρ_f


De acordo com o resultado do exercício anterior (Questão 1), determine o novo diâmetro crítico para uma concentração de sólidos de C = 120g/L.