Molino de perlas 2 — Transcript
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- 0:01en este vídeo voy a revisar conceptos
- 0:03del grado de mezclador nivel de mezclado
- 0:07qué tienen que ver con la premisa de que
- 0:09el mezclado perfecto no existen
- 0:17no existe
- 0:21en la práctica
- 0:23cuando ya queremos ya tenemos un tanque
- 0:26de 10 mililitros y vamos a agitar
- 0:28perfecto no existe
- 0:31conceptualmente sí de hecho lo vamos a
- 0:33usar más adelante en este
- 0:36en esta determinación del grado de
- 0:38mezclado
- 0:40y voy a hablar un poquito conmigo esto
- 0:42deberán de aprender los rectores
- 0:44vicerrectores pero no creo que ocurra
- 0:46entonces yo le voy a dar un vistazo nada
- 0:48más
- 0:50para usarlo en nuestro caso nos importa
- 0:53el molino la descripción del molino de
- 0:55perlas que se va a comportar de la misma
- 0:57manera aún cuando está girando a
- 0:58velocidades grandísimas el mezclado no
- 1:00es perfecto
- 1:02entonces voy a tratar de explicar esta
- 1:05parte d
- 1:07de mezclado no ideal
- 1:10aunque tenemos un tanque
- 1:13en este tanque tenemos cierto volumen
- 1:18vamos a considerar que nada más tenemos
- 1:20agua tenemos un cierto volumen de agua y
- 1:25alimentamos
- 1:28cierto flujo volumétrico efe
- 1:31que también nos retiramos por ghana
- 1:34ese es el flujo volumétrico también va a
- 1:37ser agua
- 1:40estamos alimentando y retirando
- 1:43agua de nuestro tanque a la misma
- 1:45velocidad para que el nivel o el volumen
- 1:47en el tanque no cambie
- 1:51este tanque empecé a estar registrando
- 1:55y va a tener algún sistema de agitación
- 2:01y lo que vamos a a
- 2:03a considerar es lo siguiente
- 2:08vamos a hacer una inyección
- 2:15vamos a adicionar
- 2:24un pulso
- 2:27de algo que haya más trazados
- 2:30entonces vamos a vamos a inyectar un
- 2:34trazador
- 2:36iba a ser un pulso el trazador no es
- 2:39otra cosa que algo porque algo que
- 2:40podemos cuantificar
- 2:44el trazado es una sustancia
- 2:49que se puede vamos a ponerle aquí medir
- 2:55a la salida de nuestro tanque
- 3:03entonces acá en la salida yo puedo medir
- 3:07la concentración de esa sustancia que
- 3:09estoy agregando
- 3:13y pudiera ser
- 3:16cómo puedo hacer eso aquí a la salida
- 3:18del tanque
- 3:22pudiéramos colocar
- 3:28pues son defectos por ejemplo
- 3:34algo que pudiera estar midiendo en línea
- 3:38la concentración de ese trazados
- 3:42a la salida del tanque
- 3:45un ejemplo muy sencillo pues sería
- 3:50este detector puede hacer un medidor de
- 3:54conductividad
- 4:01si el trazado con lo que es agregó
- 4:05una sal
- 4:07una sal disuelta
- 4:09entonces tenemos una sal si ese es el
- 4:13caso si nuestras trazador es una sal
- 4:19la salida podemos poner un medidor de
- 4:22conductividad y él va a registrar
- 4:24conforman la sal salga de él va a dar
- 4:26señal y la podemos asociar pues al
- 4:28trazado
- 4:30y pudiera ser un espectrofotómetro
- 4:32también
- 4:39y si el trazado es absorbe luz
- 4:47si pudiera ser esos son algunos ejemplos
- 4:52y voy a borrar esto para que no nos haga
- 4:54ruido entonces pudiera ser un trazador
- 4:56algo que absorbe los ponemos ahí ya la
- 4:58salida un espectrofotómetro o un medidor
- 5:00de conductiva lo importante es que
- 5:03nosotros podemos determinar entonces
- 5:07la concentración de ese trazador a la
- 5:10salida del tanque bueno entonces eso es
- 5:12lo que es el trazado de otro que está
- 5:14aquí es que es un pulso
- 5:16ese pulso
- 5:19y representa
- 5:23la adicción
- 5:29es decir sólo el proceso está ocurriendo
- 5:33está el tanque se está agitando en esta
- 5:35está entrando pues esta corriente quedó
- 5:38por acá y está saliendo está por acá
- 5:40entonces eso está ocurriendo entra agua
- 5:42sale agua y hay un volumen de agua
- 5:44dentro del tanque lo que hago yo es nada
- 5:46más hago una inyección o adicción es ese
- 5:49trazador pero esa adicción es finita no
- 5:53lo vamos a estar agregando continuamente
- 5:55por eso se le llama pulso esto
- 5:57representa una de una edición bonita
- 5:59finita del trazado y solo
- 6:04se agregan cierta
- 6:09en masa de trazados
- 6:13en ese pulso
- 6:17y yo pudiera estar agregando que se
- 6:21llama pulso y en el trazado
- 6:26nada más proponer así algunos números el
- 6:29tanque podrá tener un volumen de 10
- 6:31mililitros y mi pulso pudiera ser es un
- 6:34mililitro
- 6:36de mi solución con trazados
- 6:39de cierta concentración de tal manera
- 6:41que yo post yo siempre puedo calcular
- 6:42cuánta masa de trazadores estoy
- 6:45agregando
- 6:46pero como digo es finita no lo agregas
- 6:50continuamente haces el pulso y luego ya
- 6:53se termina está esta adicción
- 6:58qué es lo que pasará si el mezclador
- 7:00fuera perfecto que me diría este
- 7:03detector
- 7:05y el mezclado
- 7:07antes de considerar esté mezclado bueno
- 7:11si el mezclado es perfecto no si vamos a
- 7:12agregar es que si el mezclado
- 7:17fuese perfecta
- 7:24la concentración
- 7:29de trazados
- 7:34en el tanque una vez que se haga la
- 7:36visión
- 7:49debería hacer lo siguiente la voy a
- 7:51llamar sé hacer esa concentración
- 7:54tercer cc será debería ser la masa de
- 7:58trazador que se inyectó
- 8:02entre el volumen de nuestro tanque que
- 8:04llamamos v nada más
- 8:07entonces yo agrego lo que yo quiera de
- 8:09trazador lo que importa es que massa
- 8:11estamos agregando como leds lo que sea
- 8:15si el mezclado fuera perfecto en el
- 8:17momento en que el trazador entrada
- 8:19debería de distribuirse inmediatamente
- 8:21en todo el volumen del tanque y bajar su
- 8:24concentración como estamos haciendo una
- 8:26dilución pensando pues que es este caso
- 8:28de un mililitro a 10 mililitros pues es
- 8:30claramente una dilución la que debe
- 8:33ocurrir tiene entonces la concentración
- 8:35en el tanque una vez que hago la adición
- 8:37debería ser esa masa que yo agregué
- 8:39dividido entre el todo el volumen del
- 8:40tanque
- 8:42y como de como es perfecto
- 8:46inmediatamente debería alcanzarse
- 8:49esa concentración
- 8:55si gráfica mos
- 8:57si se voy a llamarse a la concentración
- 9:00de lo que mira a la salida en el
- 9:03detector le voy a llamar se hacer
- 9:05entonces concentración de traslados
- 9:08pero el test está saliendo entonces voy
- 9:11a graficar como digo que me diría ese
- 9:14ese detector con respecto del tiempo
- 9:18lo que estamos estableciendo es
- 9:21el mezclado es perfecto va a subir la
- 9:24concentración inmediatamente en tiempo
- 9:27igual a cero hasta ese valor sea cero
- 9:33es decir que es como si esta línea
- 9:34subiera rápidamente o súbitamente
- 9:38ganamos hace 0 ese sería mi perfil a la
- 9:41salida o lo que estuviera midiendo el
- 9:42detector con respecto del tiempo
- 9:44ya que alcance ese valor puesto que la
- 9:47adición del trazador es un pulso tú
- 9:49sigues alimentando agua por acá y
- 9:52retirando por acá entonces lo que
- 9:54ocurrir es van a estar entrando
- 9:56elementos de fluido aquí que ya son que
- 9:59nada más son agua y sale otro por acá y
- 10:02se lleva se lleva atrasado
- 10:05esto lo que va estar ocurriendo nada más
- 10:06es una dilución entonces la
- 10:09concentración va a ir disminuyendo
- 10:12así
- 10:15conforme pasa el tiempo
- 10:18entonces esa curva debería registrar
- 10:24el trazado perdón el detector si el
- 10:27mezclado fuera perfecto le voy a poner
- 10:29aquí mezclado ideas
- 10:34bueno
- 10:35ya sería pues una simple ilusión
- 10:38cortamos la ecuación que lo representa
- 10:40por eso deberá pasar si el mezclado
- 10:41fuese perfecto
- 10:43problemas que pasan si hacemos este
- 10:46experimento en la realidad
- 10:48con los materiales que están aquí
- 10:50hacemos el punto d hacemos al camper
- 10:52ahora sí lo vamos a hacer
- 10:53experimentalmente con el tanque
- 10:55gigantesco
- 10:57y vamos a medir la concentración a las
- 11:00alientos hasta ahorita la conceptual
- 11:02pero ahora lo que estoy estableciendo es
- 11:04vamos a ir al tanque
- 11:06con la condición de operación de
- 11:08agitación la velocidad a la que esté
- 11:10girando esta cosa y el flujo el que esté
- 11:12y el volumen al que se procese vamos a
- 11:15agregar un trazador y vamos a ver cuál
- 11:18es la respuesta experimentalmente lo
- 11:20vamos a hacer
- 11:23y lo que vamos a encontrar son curvas
- 11:26que no se parecen a esta en rojo vamos a
- 11:29encontrar curvas
- 11:32así por ejemplo
- 11:41está entonces es la descripción real
- 11:46en nuestro tanque debe tener cierto
- 11:48tiempo de residencia que está definido
- 11:50como el tiempo de residencia este ideal
- 11:57nada más la división del volumen entre
- 11:59el flujo es en algún punto de nuestra
- 12:02curva que se está ubicado el tiempo de
- 12:04residencia
- 12:06y lo voy atrás hasta el cual kim
- 12:09este es el tiempo de recientes
- 12:12esta es la curva en verde que es
- 12:15mezclado real es lo que nosotros medimos
- 12:18experimentalmente y como ven la curva
- 12:22verde es muy diferente al comportamiento
- 12:24de no diferente más bien no subió tan
- 12:27rápido como la curva en rojo y empezó a
- 12:30subir pero más y más
- 12:33más lento
- 12:35empezamos a subir porque en lugar de
- 12:37irnos hacia acá como la curva en rojo
- 12:42nos vimos por acá
- 12:46qué es lo que ocurre entonces aquí que
- 12:49estos
- 12:51qué crees qué pasaría si lo hiciéramos
- 12:54experimentalmente que representan
- 12:59qué representa esto no es otra cosa que
- 13:02el mezclado pues no es ideal
- 13:05pudiéramos variar las condiciones
- 13:08pensemos que aumentamos
- 13:11las revoluciones a las que gira
- 13:14ese agitador y hacemos otra vez el
- 13:17experimento y vamos a ver que la curva
- 13:22aumentamos la velocidad y ahora la curva
- 13:25hace algo así
- 13:31hay un cambio en la curva
- 13:40por ese cambio que hicimos en la
- 13:42operación de que estamos más rápido
- 13:48las dos la curva naranja y la y las
- 13:51verdes son reales para dos condiciones
- 13:53diferentes y como ven pues es muy
- 13:55diferente al comportamiento de la línea
- 13:57roja
- 13:58tiene la curva en rojo que serialidad
- 14:03que vamos a ver la voy a estar hablando
- 14:05de la línea verde ya atrás aquí esta
- 14:09altura
- 14:10el tiempo de residencia
- 14:13ideal que dijo el que escribe cama
- 14:17no debe la línea verde como ven
- 14:24y déjenme borro líneas porque nos hará
- 14:26tanto desastre
- 14:31voy a voy a quitar la naranja
- 14:36la volvemos a representar cómo es que
- 14:39podemos mejorar el mezclado
- 14:41pero vamos a quitar está
- 14:44si solo nos vamos a quedar con
- 14:48con esas dos cosas
- 14:57específicamente a la verde
- 14:59[Música]
- 15:00decimos que esto fue lo que obtuvimos
- 15:02experimentalmente la naranja también
- 15:03experimentalmente pero con un cambio de
- 15:05condiciones bueno
- 15:07qué es lo que está pasando aquí si nos
- 15:10basamos en el tiempo de residencia ideal
- 15:11y no lo utilizamos para dividir vamos a
- 15:15encontrar dos regiones divididas por esa
- 15:18línea en azul
- 15:20hacia la izquierda esta flecha de aquí
- 15:24representa elementos de fluido
- 15:29y que permanecen
- 15:35un tiempo en el en el tanque
- 15:41menor al tiempo de residencia
- 15:46qué implica eso bien
- 15:49que los elementos de fluidos ha salido
- 15:51muy rápido del sistema y ya generaron
- 15:54señal en el detector por eso es que
- 15:56registras inmediatamente esta
- 15:59y la flecha que está a la derecha está
- 16:02de aquí pues representa elementos de
- 16:03fluido
- 16:09que permanecen
- 16:14un tiempo mayor tiempo y permanece un
- 16:18tiempo mayor
- 16:20a tener en el tanque
- 16:23hay elementos definido que se están
- 16:25saliendo muy rápido y se llevan al
- 16:27trazado en elementos de flujo que
- 16:29permanecen más tiempo
- 16:31y les lleva más tiempo terminar saliendo
- 16:33y que se han detectado
- 16:40entonces la curva que obtenemos es una
- 16:42medida indirecta del grado de mezclado
- 16:49porque a qué se debe el nervio anterior
- 16:51ya más o menos establecido a qué se debe
- 16:54que
- 16:57o qué es lo que ocurre lo voy a repetir
- 16:59aquí ya con esta más información que
- 17:02tenemos tenemos nuestro tanque
- 17:06que está operando en continua estado
- 17:13y hacemos pues nuestro experimento de
- 17:15este en este trazado
- 17:19y lo que voy a representar ahora es que
- 17:21seguimos a los elementos de fluido todo
- 17:24voy a poner aquí este círculo va a ser
- 17:26un elemento de fluido y voy a decir que
- 17:28sigue esta trayectoria dice sale
- 17:34es el elemento más bolsillos otras
- 17:36empresas salió del tanque
- 17:39vamos a seguir
- 17:43un cuadrado de elementos de fluido
- 17:47y a lo mejor él sigue esta trayectoria
- 17:53y se sale
- 17:57y finalmente vamos a conseguir un
- 17:59elemento más que va a ser un triángulo
- 18:01entra ya lo mejor sigue
- 18:05esta trayectoria está apareciendo este
- 18:08pero empezó a ser así
- 18:11luego aquí de vueltas y finalmente se
- 18:15salió
- 18:17entonces el problema es carlos y
- 18:20mezclado el mezclado no perfecto tiene
- 18:24que ver con lo que está representado
- 18:26aquí los alimentos de ruido no
- 18:27permanecen al mismo tiempo en el tanque
- 18:30aun cuando teóricamente si hay un tiempo
- 18:32de residencia y si regresamos en esta
- 18:36figura
- 18:38pudiéramos establecer entonces que de
- 18:42este lado estamos hablando de los
- 18:43alimentos triángulos permanecen más
- 18:46tiempo
- 18:51los rectángulos
- 18:54los cuadrados permanecieron
- 19:00de los triángulos y son los que tuvieron
- 19:02la trayectoria más larga luego seguirían
- 19:04los verdes con una menor trayectoria
- 19:07vamos a considerar que el verde anda por
- 19:09aquí
- 19:13los círculos son los que representaron
- 19:15la trayectoria más corta y se salieron
- 19:17muy rápido entonces los círculos andan
- 19:19por acá
- 19:20entonces todos los elementos de fluido
- 19:22permanecen diferentes tiempos y no los
- 19:25vamos a poder describir se salen muy
- 19:28rápido con respecto al tiempo de
- 19:30residencia o se salen después con
- 19:31respecto al tiempo de residencia
- 19:38bueno entonces recapitulando aquí el
- 19:42mezclado ideal no existe siempre mezcla
- 19:45ideal y si hacemos este experimento
- 19:48sencillo con el tanque real donde
- 19:50agregamos un trazador y medimos a la
- 19:51salida la concentración de este trazado
- 19:53podemos establecer qué tan bueno es
- 19:56nuestro mezclado o qué tan malo es
- 20:00voy a hacer aquí
- 20:04más curvas
- 20:09entonces tenemos otra vez
- 20:12concentración en la salida contra el
- 20:14tiempo
- 20:17y tenemos
- 20:20curvas donde era así
- 20:23nos salimos muy rápido vamos a poner en
- 20:25cuidad
- 20:27tiempo de residencia
- 20:30curvas dónde
- 20:34en la pared como un poquito más el
- 20:36tiempo de residencia
- 20:39y curvas donde esta curva na azul
- 20:46mientras eres ciento empezamos muy abajo
- 20:51todavía no el que la curva de aquí abajo
- 20:53es el detector no ha medido nada todavía
- 20:56está reportando cero de concentración
- 20:59del trazado y de repente podemos ver que
- 21:01sube
- 21:05y hace algo de zinc
- 21:08sigue pasando lo mismo la línea del
- 21:11tiempo de residencia separa elementos de
- 21:13frío que salen antes del tiempo de
- 21:14residencia y unos que salen después sin
- 21:17embargo la curva en azul
- 21:20se está acercando más
- 21:23a que los elementos de fluido todos
- 21:25permanezcan el mismo tiempo
- 21:27comparada con la roja la roja tiene
- 21:29muchos más elementos saliéndose muy
- 21:31rápido del sistema
- 21:37entonces operacionalmente nunca vamos a
- 21:40llegar al
- 21:42mezclado perfecto que sería la cosa que
- 21:45llegando por acá
- 21:47sube y luego haces y nunca vamos a
- 21:50llegar a esa curva más bien entonces lo
- 21:52que aspiramos es pensando en estos
- 21:54tiempos de residencia es aspiramos a
- 21:57tener esta curva en azul y que los
- 22:00elementos de fluido permanezcan lo más
- 22:03que se pueda todos el mismo tiempo de
- 22:04residencia porque con trasladamos esto a
- 22:07rompimiento pues todos los elementos de
- 22:09fluido van a tener el mismo nivel de
- 22:11rendimiento de células como si
- 22:12estuvieras haciendo una reacción todos
- 22:14los elementos definidos tienen la
- 22:16conversión del reactivo o la misma
- 22:19formación del producto
- 22:21la línea en rojo claramente no te va a
- 22:24servir porque elementos de fluido que
- 22:25pones en muy poco tiempo y si hay van
- 22:28células no se van a romper
- 22:31entonces él
- 22:35conforme te acerques conforme la curva
- 22:38se haga más estrecha como ésta esté este
- 22:41es un pico digamos estrecho comparado
- 22:44con los otros que son muy anchos desde
- 22:46el mezclado es más eficiente llamémoslo
- 22:49más más eficiente
- 22:52y mientras más estrecho está mejor que
- 22:55es el mezclado
- 22:57estas cosas yo pudiera determinar las
- 23:00experimentalmente a través haciendo los
- 23:01experimentos con el trazado y cambiando
- 23:04la operación
- 23:05este por ejemplo la curva en rojo
- 23:07pudiera ser mil revoluciones por minuto
- 23:11de mexica dor
- 23:12la otra 1200
- 23:15y la sólo puedan ser 1500 revoluciones
- 23:17con minutos y entonces efectivamente
- 23:19estamos mejorando el nivel del grado de
- 23:21mezclado en nuestro sistema
- 23:26espero que sea un poco clara esta parte
- 23:28de qué pasa con el mezclado
- 23:36que más mentiras les puedo decir
- 23:42bueno obviamente a la hora que se sube
- 23:46la velocidad y llegamos a 1500 pues
- 23:48mejoramos el mezclado el problema es que
- 23:51eso te cuesta en el que tú vayas pasando
- 23:53de esta velocidad a esta o ésta
- 23:55te va a costar la energía eléctrica para
- 23:57mover ese motor a una velocidad más alta
- 24:00entonces es posible que ese gasto
- 24:03energético sea muy grande y que me digas
- 24:05pues no tienen nos gastamos mucha
- 24:07energía de pasar de 1.200 2500 porque
- 24:10mejor nos quedan dejamos con mil nos
- 24:12quedamos dos mil doscientos y así como
- 24:15este el grado demostrado como éste pues
- 24:16así trabajamos y lo que va a pasar
- 24:19siempre en la industria el mezclado va a
- 24:22ser tan bueno tan malo como sé
- 24:24operacionalmente sea rentable y vivimos
- 24:26con ese grado de mezclado con el que sea
- 24:29y de nuestro sistema qué grado de
- 24:31mezclado tiene se tiene que determinar
- 24:33experimentalmente siempre
- 24:35aún cuando tengas libertad de subirlo lo
- 24:38vas a poder subir hasta un punto nada
- 24:39más
- 24:40y aún así el mezclador no va a ser
- 24:43perfecto vas a tener que lidiar con el
- 24:46grado de mezclado que tengas en tu
- 24:47sistema
- 24:53bueno que voy con esto
- 24:56en que no importa cual mezclado tengas
- 24:59pues lo tienes que caracterizar
- 25:02como como vamos a hacer esa
- 25:05caracterización
- 25:07entonces
- 25:11tenemos
- 25:12nuestro
- 25:14a través nuestros sistemas en continuo
- 25:22y hacemos entonces la inyección del
- 25:25trazado
- 25:27hacemos pues el experimento
- 25:30y ya la salida
- 25:33medimos esa concentración del trazado
- 25:35con el tiempo y voy a aceptar lo que es
- 25:37esa la pongamos que sale la curva hacia
- 25:43para hacerla con los puntos
- 25:46supongamos que medimos estamos tomando
- 25:49muestras a la salida y medimos
- 25:51observancia o lo que sea que estemos al
- 25:53cierto
- 25:54y obtenemos esa cura
- 25:57ya establecimos que esa curva que se
- 25:59tiene es una medida de qué tan buen es
- 26:01mi sistema para mezclar
- 26:05y la cosa es y luego vamos a hacer esa
- 26:08descripción de ese grado ministro de lo
- 26:09que está pasando en el sistema es
- 26:11bastante complicado y tan sólo unos 33
- 26:14que yo puse aquí pero es un desastre
- 26:16inminente imagínense si siguiéramos a
- 26:18todos los elementos de frío para saber
- 26:20dónde andan pues computacionalmente
- 26:22podemos hacerlo pues nos va a llevar una
- 26:24eternidad
- 26:24resolver el problema lo mejor es hacer
- 26:27lo que se hace en estos casos en
- 26:30traslada tu sistema real
- 26:33a algo teórico
- 26:36que los represente
- 26:41esa representación es se utilizan varios
- 26:44modelos para hacer esa representación el
- 26:46que yo voy a hablar específicamente es
- 26:48el modelo
- 26:50de tanques
- 26:53en serie
- 26:56en serie perfectamente aquí todos
- 27:03entonces habló del modelo y ahora
- 27:05regresamos a con qué me refiero con algo
- 27:07que lo represente no se pongan que
- 27:09tenemos una serie ni de tanques
- 27:13y también está digital todos están
- 27:15perfectamente agitados
- 27:18el flujo que entra es ese
- 27:21pero tengo excede el tanque 1 y tengo
- 27:24así muchos tanques la salida de uno es
- 27:27la entrada de otro
- 27:30el tanque 2
- 27:37y como ven pues están conectados en
- 27:39serie por eso el nombre de este modelo
- 27:43será el 3 y vamos a considerar que
- 27:46tenemos
- 27:48aunque conceptualmente podemos tener n
- 27:51tanques
- 27:59tiene tanques
- 28:04esto como digo es es meramente
- 28:07conceptual es
- 28:09es conceptual en el sentido de que
- 28:11también pues ya nada más con que diga
- 28:13perfectamente agitados ya lo hace
- 28:20pero matemáticamente si lo puedo hacer
- 28:22por qué
- 28:25matemáticamente no hay una restricción
- 28:27para considerar que algo se mezcla de
- 28:28manera perfecta
- 28:30ahí está nuestro sistema
- 28:34y lo que vamos a hacer es es hacer que
- 28:37todo esto va a ser conceptual es hacer
- 28:40este mismo experimento de inyectar el
- 28:42trazado y lo vamos a hacer en el primer
- 28:43tanque
- 28:46y vamos a hacer un pulso
- 28:49nada más que como son balances
- 28:53balances
- 28:56perfectamente puedo hacer balance
- 28:58macroscópico y mi aproximación es exacta
- 29:03entonces una vez que entre el pulso
- 29:06puedo suponer que sí que esto sigue
- 29:09siendo agua semi flujo es agua y hago mi
- 29:13inyección de trazador
- 29:16la concentración que salga de mi primer
- 29:18tanque le voy a llamarse 1 la del
- 29:20segundo c2 c3 seria cn menos uno y este
- 29:28entonces sent sigue siendo concentración
- 29:31de un trazador
- 29:33y el subíndice se establece
- 29:37en la salida de que tan que estás
- 29:39hablando
- 29:40como son tan que es perfectamente
- 29:42digital
- 29:44y como digo podemos hacer un balance
- 29:46macroscópico de trazados
- 29:56lo puedo hacer aquí general en la etapa
- 29:58n
- 30:03y voy a obtener esto que está aquí bm /
- 30:06n
- 30:08deseen
- 30:11de tema
- 30:14es igual efe
- 30:19el balance entre la acumulación y la
- 30:22entrada y salida de trazados
- 30:26la etapa en este era el balance
- 30:28macroscópico general
- 30:31para cualquier etapa en el volumen en
- 30:34cada tanque es esto que ella me dio
- 30:37bm entrena entonces el volumen de
- 30:41nuestro sistema va a ser de m
- 30:44que para nuestro caso pues se llama un
- 30:47volumen libre
- 30:49del molino
- 30:52es nuestro sistema real tiene cierto
- 30:54volumen lo que voy a hacer es cada uno
- 30:56de los tanques de este modelo de tanques
- 30:59en serie va a tener de volumen
- 31:04de volumen va a ser bm entre el número
- 31:06de tanques que tengan
- 31:10entonces de ahí salió entonces este
- 31:12primer término aquí quieres el volumen
- 31:16cada uno de los tanques
- 31:20entonces ahí está como digo todos estos
- 31:23conceptos que pasa si empezamos a
- 31:25resolver este balance de masa para cada
- 31:28una de las etapas
- 31:33entonces lo que voy a hacer es aplicarla
- 31:35acá
- 31:39en esta primera etapa
- 31:43etapa 1
- 31:49y vamos a encontrar para la etapa 1
- 31:54voy a aplicar la etapa 1 y voy a aplicar
- 31:57la condición
- 32:01inicial
- 32:03apropiada y vamos a obtener este
- 32:05resultado entonces de manera general voy
- 32:08a tener esta ecuación de ese 1
- 32:13en de teta
- 32:16en ese 1
- 32:19que está aquí es una nueva variable
- 32:22que va a estar definida como el tiempo
- 32:24real entre el tiempo de residencia
- 32:28es decir
- 32:31efe
- 32:333b m deporte
- 32:35nada más es un cambio de variable y ésta
- 32:38es la ecuación que están aquí en rojo
- 32:43aquí en rojo para aplicar a la etapa 1
- 32:48la integramos aplicamos la condición
- 32:50inicial apropiada y obtenemos este
- 32:53resultado
- 33:06obtenemos esta ecuación que establece
- 33:09cómo cambia la concentración del trazado
- 33:12a la salida del primer tanque y como ven
- 33:15es un decaimiento exponencial
- 33:20eso es lo que sale de
- 33:23para el primer tanque
- 33:27y podemos seguir repitiendo este
- 33:29procedimiento desde terminamos esta
- 33:32concentración podemos ahora hacer el
- 33:33balance en la etapa 2 y ahora calcularse
- 33:372
- 33:39que va a estar va a ser dos en función
- 33:42de ese uno que es lo que está entrando
- 33:43pero segundo ya depende de teta
- 33:46de esta variable theta está aquí ya
- 33:50tenemos expresión aquí entonces podemos
- 33:52hacer que ese 2 dependa de ted y así
- 33:54podemos ir avanzando me voy a brincar
- 33:56todo el procedimiento en el libro lo
- 33:58pueden consultar y luego podemos
- 34:00brincarnos a este tanque y hacerse 3 y
- 34:03hasta que lleguemos al tal al último
- 34:06tanque el que sería pues que me de tapa
- 34:10y entonces sólo voy a escribir el
- 34:12resultado
- 34:14en repitiendo
- 34:17el balance
- 34:20de trazados
- 34:27hasta alcanzarlo el papá viene
- 34:33podemos entonces obtener
- 34:36esta ecuación
- 34:54esta ecuación que describe la
- 34:57concentración del trazado a la salida es
- 34:59la expresión que permite establecer
- 35:02cuánto vale esa variable
- 35:04ahí aparece teta esta cosa es una en en
- 35:07que parezca otra cosa
- 35:11este dato también nos conviene
- 35:15y por aquí también está teta
- 35:19si intentábamos el olvido que está
- 35:20definido por esta ecuación entonces esta
- 35:23ecuación es cn
- 35:25al final en función del tiempo
- 35:28cómo cambia la concentración a la salida
- 35:30del tanque n de nuestro trazador con
- 35:32respecto al tiempo de un modelo
- 35:34completamente conceptual y está dado por
- 35:36esta expresión que ven aquí
- 35:41en su libro y definen una variable no
- 35:45voy a entrar en detalles lo único que es
- 35:47esta variable s en 13 0
- 35:53perdón con cn
- 35:55entonces una y de hecho le llaman curva
- 35:58a lo que voy a dibujar ahorita
- 36:00pero esa es la relación que lo podemos
- 36:03obtener pues de esta ecuación acá se
- 36:05tienen tres de cero pasamos hasta s
- 36:07dividiendo
- 36:10qué pasa así como digo todo esto es
- 36:13conductor qué pasa si gráficas ésta
- 36:16funciona en rojo
- 36:22vamos a graficar entonces en el huella
- 36:25mar en 3
- 36:28contra la teta que se hacía dimensional
- 36:36de acuerdo a esta definición de tetas y
- 36:39tetas es igual a 1
- 36:42pues el tiempo es el tiempo residencia
- 36:46entonces en algún lado tiene que estar
- 36:50el tiempo de
- 36:52de residencia y de al pp igual a un
- 36:55tercero
- 36:57y vamos a resolver lo que vamos a
- 37:00obtener es
- 37:02vamos a obtener esta curva
- 37:06esta curva en verde
- 37:12si n es igual a 1 si sólo tenemos un
- 37:14tanque
- 37:16que era el mezclado el que el mezclado
- 37:18está perfecto el que ya conocíamos la
- 37:20respuesta después de que esperábamos en
- 37:22el otro sistema real y no obtuvimos
- 37:25lo interesante es cuando empezamos a
- 37:27aumentar el valor de n
- 37:32si lo hacemos para n igualados
- 37:37tenemos algo así
- 37:41[Música]
- 37:472
- 37:48mejor y más claro
- 37:53en el sentido pues de lo que estoy
- 37:55hablando
- 37:57y seguimos aumentando ese valor
- 38:01y lo que vemos es que nos empezamos a
- 38:03acercar al tiempo a que los elementos
- 38:05tengan
- 38:08los elementos de su tiempo residencial
- 38:11al ideal entonces este va a ser en 3
- 38:17y así pudiéramos seguir graficando esta
- 38:21función para diferentes valores de n
- 38:26si no lo hacemos grande
- 38:28por ejemplo 20
- 38:31vamos a obtener esta que ya se acerca
- 38:34más allá
- 38:38esta parte más que dijimos que
- 38:40representa el mejor mezclado
- 38:44algo así quedaría
- 38:47este sería para n igual a 20 entonces
- 38:50cómo ven de acuerdo a este modelo
- 38:53de tanques en serie perfectamente si
- 38:54todos a mayor número de tanques el
- 38:59mezclado es mejor y viceversa michigan
- 39:02es pequeño eso te habla de un grado de
- 39:04mezclado es malo
- 39:07lo valioso de este modelo es que estas
- 39:10curvas que estoy dibujando aquí que son
- 39:12las gráficas de esta ecuación
- 39:15pues se parecen a estas a lo que yo
- 39:17tuviera experimentalmente
- 39:19y entonces
- 39:22del modelo death and que es el ser y
- 39:24como ya dije es conceptual pero pero lo
- 39:27que yo necesito o lo quiera utilizar es
- 39:29para lo real entonces otra vez regreso a
- 39:33esta parte donde tenemos el sistema real
- 39:36hacemos nuestro trazado que el pulso del
- 39:38trazador y obtenemos esta respuesta
- 39:41y a lo mejor la voy a graficar aquí
- 39:43encima a lo mejor nuestra respuesta
- 39:46se parece a la curva
- 39:49dn igual a 3
- 39:53pero este
- 39:55este es en el molino real o en el tanque
- 40:00real
- 40:02con el trazado como ven el proceso
- 40:05utilizado de los tanques en serie porque
- 40:07puede representar prácticamente
- 40:09cualquier grado de mezclado que tengas a
- 40:10lo mejor tu corbata salió y se parece
- 40:12más a la de n iguala
- 40:16a 2
- 40:18ya dependerá no tienes una escala muy
- 40:20buena y te sale porque sí
- 40:26entonces qué
- 40:29y esto como para que nos sirve la
- 40:31ventaja de lo que está aquí es el
- 40:35experimento lo que estamos haciendo es
- 40:38tenemos nuestro tanque real o nuestro
- 40:41molino real
- 40:44puedo poner aquí es nuestro del sistema
- 40:46real proyecto flujo
- 40:48y adicionamos el 3 a 2
- 40:51y obtenemos
- 40:56cierta curva de grado de mezclado
- 41:00que es característica de mi sistema
- 41:05lo que vamos a hacer es te voy a
- 41:07trasladar pero voy a realizar este
- 41:10sistema
- 41:12este estado al modelo este de tanques en
- 41:14serie
- 41:24y la pregunta es cuántos tanques
- 41:28necesito en este modelo concepto para
- 41:32obtener la misma respuesta acá de cn y
- 41:35entonces tiene cuánto tiene que valer
- 41:40de manera que
- 41:42puedes utilizar el modelo o a la hora
- 41:45que tú calcule s/n
- 41:47es que en estrés
- 41:50hágase el ajuste y entonces el modelo
- 41:52pase lo más cerca que se pueda de los
- 41:54datos
- 41:56y éste está en rojo sería el modelo
- 42:01qué es lo que ganas de hacer de escribir
- 42:04el sistema este real
- 42:06con este modelo que es lo que se gana en
- 42:09esta flecha lo que se gana es
- 42:13representar el grado de mezclado porque
- 42:15puedes hacer el ajuste entonces
- 42:17representas esta curva de acá pero lo
- 42:19que inconscientemente está haciendo es
- 42:21está trasladando esta flecha está
- 42:23diciendo en mi sistema lo voy a
- 42:24representar como como este concepto
- 42:28y entonces ya una vez que ya definimos
- 42:31esta parte de aminas son tres tanques
- 42:33borrando de aquí voy a decir mi sistema
- 42:35está representado con n igual a 3
- 42:41y lo que sea que predice el modelo aquí
- 42:43es lo que yo obtuve experimentalmente
- 42:46entonces esto
- 42:50ahora representa a esta parte real
- 42:54y lo que hago es me transfiere entonces
- 42:57hacia el modelo conceptual porque porque
- 42:59puedo hacer balances microscópicas
- 43:01entonces una vez que ya determinamos el
- 43:03grado de mezclado el modelo traslada el
- 43:07sistema real alcista al modelo de
- 43:09tanques agitados en serie y luego ya
- 43:12sobre él como él ya representa el grado
- 43:14de mezclado sobre él hacemos cálculos
- 43:16adicionales es decir yo puedo entonces
- 43:20ya tener mis tres tanques que sé que
- 43:22representan mi sistema y entonces que
- 43:24ese no sea un flujo volumétrico de agua
- 43:26sino empezamos a alimentar la suspensión
- 43:29celular
- 43:31de lo que queremos fragmentar y pues
- 43:33aquí conceptualmente pudiéramos agregar
- 43:35las perlas
- 43:37que es irrelevante pues eso pero ahí
- 43:39estaré entonces las perlas y voy
- 43:41rompiendo celdas
- 43:44esta concentración que te diga el modelo
- 43:47con tres etapas que fueron las que
- 43:48repuntaron en mezclado personas que van
- 43:50a establecer el nivel de rompimiento que
- 43:53alcanzan
- 43:56entonces
- 43:59forzosamente tiene que hacerse el
- 44:02experimento del trazador con el tanque
- 44:04real y hay que generar pues estos puntos
- 44:08que yo grassi que escribí acá es
- 44:10forzosamente se tiene que hacer con
- 44:15con estos en azul es el sistema real
- 44:18en nuestro caso observarlas y de real
- 44:22con eso tenemos que hacer trazador es la
- 44:24única forma de saber el grado de
- 44:25mezclado ya que tienes esos datos en
- 44:27azul entonces utilizas el modelo
- 44:31este modelo y establece que el valor de
- 44:34n representa esos dabs haces un ajuste
- 44:37que sería la curva en rojo
- 44:39que llame modelo y luego ya entonces en
- 44:43es igual a 3 y predice el rompimiento
- 44:46pero con esto de abajo si ya te olvidas
- 44:48del sistema real y sistema real sólo
- 44:50establece este para saber cuánto vale n
- 44:52y representar tu sistema real con el
- 44:55modelo de tanques en serie esto esto es
- 44:58lo mismo qué va a pasar si tuvieras un
- 44:59reactor y está ocurriendo una reacción
- 45:01es exactamente lo mismo el mezclador no
- 45:03es real no es no es ideal pero no es
- 45:05real
- 45:06y los elementos de vido permanecen
- 45:09diferente tiempo entonces que hay
- 45:10conversiones diferentes pero al final él
- 45:13se puede hacer lo mismo y establecer el
- 45:16experimento el tratado con el rector
- 45:18real y lo voy a pasarte para que miren
- 45:21igual a 5 a 10 a lo que salga y luego ya
- 45:24utilizamos ese para predecir cuál es el
- 45:26rendimiento la conversión de nuestro
- 45:28reactivo aquí en este caso pues es el
- 45:30rompimiento bueno espero que décadas más
- 45:33o menos claro
- 45:35en el siguiente vídeo ya vemos entonces
- 45:37esta parte de ahora nos pasamos a secar
- 45:39y como calculamos ese rompimiento
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This page contains the full transcript of Molino de perlas 2 by Omar Gonzalez Ortega, PhD, generated from the public captions YouTube serves with the video. The transcript has 5,132 words across 905 segments, with the original timestamps preserved so you can click any line to jump to that moment in the embedded player.
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