Un modelo de floculación en la suspensión

Resumen

Se presenta un modelo lagrangeano de dinámica de flóculas que considera partículas minerales finas en suspensión. El modelo describe en forma discreta el movimiento turbulento de las partículas, su sedimentación dependiendo del tamaño de grano de los agregados, así como los procesos de interacción que conllevan a la agregación y disgregación de las flóculas. Con base en múltiples experimentos numéricos se persigue establecer una parametrización de la floculación dependiendo de la concentración de flóculas suspendidas y la energía cinética de turbulencia del fluido. Con partículas elementales de 10 µm, estrés de Reynolds de 2.34 N (m)-2 y concentraciones entre 1 – 550 mg (l)-1 se obtiene un espectro gausiano de distribución del tamaño de flóculas. Aumentando el estrés, el espectro tiende a disminuir hasta que las flóculas desaparecen. En adición, se logra describir en el modelo el concepto gráfico dado por Dyer sobre la floculación. En general, bajo los límites pre-establecidos del experimento, se obtiene una representación aceptable de la dinámica de flóculas para las simulaciones en los modelos hidrodinámicos complejos. El uso de las parametrizaciones expuestas es sugerido en simulaciones de sedimentos cohesivos.