Construcción de un kit didáctico de cámara de polvo y evaluación de dinámica de fluidos computacional: una práctica de aprendizaje activa
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10069Palabras clave:
Enseñanza activa; Aprendizaje en base a proyectos; Separación sólido-gas.Resumen
Las prácticas de laboratorio para la separación de mezclas de sólidos y gases forman parte del plan de estudios de diferentes cursos de ingeniería. El objetivo de este trabajo fue la construcción y evaluación de un kit de banco didáctico para la separación de partículas en cámara gravitacional, utilizado industrialmente en la recolección de polvos. El kit fue diseñado y construido por estudiantes de la disciplina Laboratorio de Operaciones Unitarias, que utilizaron el Proyecto Orientado como metodología de enseñanza activa. Así, este trabajo es relevante porque además de incorporar métodos activos en la adquisición de conocimientos del alumno, también posibilita la adquisición de equipos de bajo costo para los laboratorios de enseñanza. La geometría de la cámara de separación era compacta y usaba un enfriador para promover el suministro de aire. Aproximadamente 234,5 g de arena se alimentaron a la entrada del equipo. Luego de recolectar las partículas por toda la cámara, se tamizaron las muestras, calculando la eficiencia de recolección individual. El diámetro de corte de las partículas retenidas en cada compartimento se calculó mediante correlaciones en la literatura y simulaciones de dinámica de fluidos computacional. A través de las simulaciones se obtuvo el perfil de velocidad del aire dentro de la cámara y la trayectoria de las partículas. Los resultados experimentales mostraron una eficiencia de recolección general cercana al 100%, en la que aproximadamente el 94% de las partículas se recolectaron en el primer compartimento. Los valores de diámetro de corte predichos por correlaciones y simulaciones por computadora fueron similares y cercanos a los observados experimentalmente. Por lo tanto, este trabajo desarrolló un kit didáctico simple, de bajo costo y eficiente para la separación sólido-gas.
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