En ingeniería química, los Números de Damköhler (Da) son números adimensionales utilizados para relacionar la tasa de reacción (escala temporal de una reacción química) con la tasa de transporte del fenómeno que ocurren en un sistema.
Etimología El Número de Damköler se llaman así en honor al químico alemán Gerhard Damköhler (1908-1944).
Descripción Ya que la escala temporal de la reacción esta determinada por la tasa de reacción, la fórmula exacta para el Número de Damköhler varía de acuerdo con la tasa de la Ecuación Ley. Para una reacción química A → B se sigue la ley de potencias cinéticas de orden n.
DaI (Convección) En la forma más comúnmente utilizada, el Número de Damköhler I relaciona la escala temporal de reacción con la escala temporal de convección, flujo volumétrico, a través de procesos químicos del reactor para el continuo o reactor de semiflujo. El Número de Damköhler I para un sistema de flujo convectivo se define como:
+SímboloNombreUnidadFórmulaNúmero de DamköhlerConstante de tasa de reacción cinéticas-1Concentración inicialOrden de reacciónTiempo de residencia medio (Tiempo espacial)sVolumen del reactorm3Flujo volumétricom3 / s
DaII (Difusión) En sistemas reactivos que incluyen interfase de transporte de masa, el Número de Damköhler II se define como:
+SímboloNombreUnidadFórmulaNúmero de Damköhler IIConstante de tasa de reacción cinéticas-1Concentración inicialOrden de reacciónCoeficiente global de transporte de masam-2 s-1Área interfacialm2Coeficiente de difusiónm2 / sLongitud característicam
DaIII (Transferencia de calor por Convección) El Número de Damköhler III es similar al Número de Damköhler I, aplicado a transferencia de calor, se define como:
+SímboloNombreUnidadNúmero de Damköhler IIIConstante de tasa de reacción cinéticam-3 s-1Concentración inicialOrden de reacciónEntalpía de reacciónJLongitud característicamDensidadkg / m3Velocidadm / sCapacidad calorífica específica a presión constanteJ / (kg K)TemperaturaK
DaIV (Transferencia de calor por Conducción) El Número de Damköhler IV es la contraparte del Número de Damköhler II, aplicado a transferencia térmica, se define como:
+SímboloNombreUnidadNúmero de Damköhler IVConstante de tasa de reacción cinéticam-3 s-1Concentración inicialOrden de reacciónEntalpía de reacciónJLongitud característicamConductividad térmicaW / (m K)TemperaturaK
Número de Damköhler en combustión
El número de Damköhler se utiliza en combustión turbulenta y corresponde a la relación entre la escala de tiempo de la reacción química y la escala de tiempo de la turbulencia . Esta escala de tiempo turbulenta es normalmente una escala de tiempo integral. +SímboloNombreUnidadNúmero de DamköhlerTiempo de la reacción químicasTiempo de la turbulencias El número de Damköhler mide cuán importante es la interacción entre la reacción química y la turbulencia. Si Da << 1 la turbulencia es mucho más rápida que la reacción química.
El número de Karlovitz está relacionado al número de Damköhler, cuando la escala de turbulencia es la escala de Kolmogórov.
El Número de Karlovitz (Ka) está relacionado con el Número de Damköhler por Da = 1/Ka.
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