Comparativa Modelos No Newtonianos - Transporte de Pulpas

Datos de entrada

Caudal de pulpa Q (m³/h)

Concentración Cp (% peso)

Densidad sólido ρs (t/m³)

Densidad fluido ρf (t/m³)

Viscosidad fluido μf (cP)

Viscosidad plástica μp (cP)

Yield stress τy (Pa)

Índice ley potencia n

Consistencia K (Pa·sⁿ)

D50 (mm)

Diámetro exterior De (mm)

Espesor acero (mm)

Espesor revestimiento (mm)

Rugosidad ε (mm)

Longitud L (m)

Eficiencia bomba (%)

Métodos a comparar

Para Bingham se usa Hedström y una aproximación de Buckingham/Reiner para laminar. Para turbulento se usa fricción tipo Darcy con corrección por rugosidad y viscosidad aparente.

Resultados comparativos

Presiona calcular para generar la tabla.

Formulación usada

Datos básicos: Di = De − 2·espesor − 2·revestimiento. Área = π·Di²/4. Velocidad V = Q/A. Densidad de pulpa desde Cp en peso: ρp = 1 / (Cp/ρs + (1−Cp)/ρf). Cv = (Cp/ρs) / (Cp/ρs + (1−Cp)/ρf).

Newtoniano: Re = ρVD/μ. Laminar: f = 64/Re. Turbulento: f por Swamee-Jain. Pérdida: J = f·V²/(2gD).

Bingham plástico: He = ρD²τy/μp². ReB = ρVD/μp. Laminar aproximado: se resuelve τw desde V = Dτw/(8μp)·[1 − 4/3·a + 1/3·a⁴], donde a = τy/τw. Luego J = 4τw/(ρgD). Turbulento: viscosidad aparente μapp = μp + τy/(8V/D).

Ley de potencia: ReG = ρ·V^(2−n)·D^n / [K·8^(n−1)·((3n+1)/(4n))^n]. Laminar: f = 16/ReG, convertido a Darcy como 4f. Turbulento: aproximación Dodge-Metzner simplificada.

Slurry convencional: estima velocidad límite tipo Durand simplificada y factores Hr/Er referenciales según Cv y tamaño de partícula. Es útil para comparación preliminar, no reemplaza ensayos reológicos.