Transferencia de masa convectiva

La transferencia de masa por convección es un mecanismo de transporte que se lleva a cabo entre una superficie límite y un fluido en movimiento o entre dos fluidos en movimiento, relativamente no miscibles. Esto significa que la convección existirá siempre que ocurra transferencia de masa entre dos fases de naturaleza distinta.

Para explicar este mecanismo, se han desarrollado varios modelos teóricos que se reportan en la literatura, y a continuación se describen algunos de ellos.

Modelos de Transferencia de Masa Convectiva

Cuando ocurren procesos de transferencia de masa entre dos fases de naturaleza distinta, las condiciones en la vecindad de la interfase son difíciles de observar experimentalmente, en particular cuando prevalecen condiciones de flujo turbulento en su cercanía. Esto dificulta el análisis del proceso de transferencia de masa y la posibilidad de manipularlo con fines prácticos.

Una forma de abordar estos problemas es realizar mediciones experimentales en las regiones donde estas son posibles y postular modelos que traten de describir los fenómenos en las zonas donde no se pueden efectuar tales mediciones.  La combinación de los resultados del análisis realizado con los modelos y los resultados experimentales ayuda a verificar si el modelo propuesto es realista. Para esta situación, el papel de los modelos es establecer un puente entre lo que se observa en el seno del fluido y los que ocurre en la vecindad de la interfase. Los modelos que se han propuesto para explicar los fenómenos de transferencia de masa interfacial parten de la suposición de que la resistencia a la transferencia se limita a una región cercana a la interfase.

En la literatura existen reportados numerosos modelos para tratar de describir la transferencia de masa interfacial, entre ellos podemos señalar: el Modelo la Película Estancada, el Modelo de Penetración de Higbie y el Modelo de la Capa Límite.

Los Modelos de la Película y de Penetración son, generalmente, usados cuando se presentan interfases gas-líquido, en cambio, el modelo de Capa Límite es utilizado cuando se presenta un contacto entre un fluido y una superficie sólida parcialmente soluble.

Bibliografía:

Welty, J.R., Wilson R.E. and Wicks, C.E., “Fundamentals of momentum, Heat and mass transfer”, 2da. Ed., J.Wiley and Sons, N.Y. 1976.

Lobo, R., “Principios de Transferencia de Masa”, UAM-Iztapalapa, 1997.