Isothermal dissolution of a spherical particle with a moving boundary in a flow field



Título del documento: Isothermal dissolution of a spherical particle with a moving boundary in a flow field
Revista: Revista mexicana de ingeniería química
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000455101
ISSN: 1665-2738
Autors: 1
2
Institucions: 1Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Instituto de Ciencias Agropecuarias, Tulancingo, Hidalgo. México
2Imperial College London, Department of Chemical Engineering and Chemical Technology, Londres. Reino Unido
Any:
Volum: 6
Número: 2
Paginació: 157-168
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Teórico
Resumen en español Una solución numérica para el proceso de disolución isotérmico de una partícula esférica con valores a la frontera móvil con la presencia de efectos hidrodinámicos de dos diferentes flujos de fluido en una solución binaria es descrita en el presente artículo. Los dos flujos a considerar son flujo viscoso lento o flujo de Stokes y flujo de corte o cizalla alrededor de la partícula. Las ecuaciones diferenciales parabólicas fueron discretizadas con el método de diferencias finitas en las coordenadas radial y angular; el sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias con respecto al tiempo fue resuelto por el método de líneas. El análisis incluye el termino convectivo radial que se genera debido a la diferencia en densidad entre la fase sólida y líquida. El efecto de la convección natural debido a esta diferencia en densidad entre ambas fases es comparado con el efecto debido a la convección producida debido a flujo con pequeños valores del número de Reynolds presentes en el proceso. Los resultados numéricos de la disolución isotérmica de una partícula esférica en una solución binaria no solo son comparados con el método integral para pequeños tiempos del proceso sino también los resultados son verificados con un balance de integración de masa. Las soluciones por el método integral se encontraron acordes con los resultados numéricos para pequeños tiempos de disolución
Resumen en inglés Numerical solution for isothermal dissolution process of a spherical particle with a moving boundary and the presence of hydrodynamics effects of two different flow fields in a binary solution is described in this paper. The flow fields considered are slow viscous flow or Stokes flow and straining motion or shear flow around the particle. The parabolic differential equations were discretised with finite difference method in space, and the resulting set of ordinary differential equations on time was solved by the method of lines. The analysis includes the radial convective term generated due to the density differences between the solid and liquid phases. The effect due to the natural convection caused by density differences between both phases are evaluated and compared with the effect due to the low Reynolds convective flow field. The numerical solution for the isothermal dissolution of a spherical particle in a binary melt is not only compared with integral method for small times of the process but also the results are verified with mass balance integration. The integral method solutions are found to agree with the numerical results for small time of dissolution
Disciplines Física
Paraules clau: Campo de flujo,
Disolución,
Flujo de Stokes,
Flujo viscoso,
Partículas,
Partículas esféricas
Keyword: Dissolution,
Flow field,
Moving boundary,
Particles,
Shear flow,
Spherical particles,
Stokes flow
Text complet: rmiq.org/iqfvp/Pdfs/Vol 6 No 2/RMIQVol6No2_4.pdf