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Este trabajo muestra el aspecto académico del cambio de escala de una celda electroquímica de flujo radial divergente para un proceso electroquímico limitado por transferencia isotérmica de masa en condiciones de flujo laminar. El transporte de masa líquido-pared en esta celda se origina en el espacio capilar comprendido entre dos discos enfrentados (2a) que actúan como electrodos, dando un flujo radial laminar divergente a lo largo del radio R2, y a partir del orificio de entrada de radio R1 situado en el centro de uno de los discos. Se usaron tres celdas de tamaños diferentes con un factor de escala que llegó a tomar el valor 12.5. Los cinco números adimensionales R2/R1, 2a/(R2-R1), Re, Sh y Sc, deducidos por análisis dimensional del problema de transporte de masa se relacionan de la siguiente manera : 1/ 3 2 1 2 1 2 constante Re R a Sh Sc R R R α β γ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ donde la constante y los exponentes α, β y γ se obtienen experimentalmente. Se plantea un problema de cambio de escala, cuyo objetivo es el conservar un determinado comportamiento para cualquier tamaño de celda. Esto se logra mediante la correlación empírica antes descrita y establecida para un determinado intervalo de variación del factor de escala. Los resultados experimentales se comparan también con una solución teórica aproximada de forma analítica. A través del ejemplo de la celda de flujo divergente se pone en evidencia los aspectos ingenieriles en problemas de cambio de escala, las dificultades de éste, y cómo, en ausencia de una solución teórica rigurosa, el experimentador puede correlacionar sus datos para la aplicación a escala industrial.

Palabras clave: celda electroquímica, discos enfrentados, transporte de masa, cambio de escala.
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Universidad Autónoma del Estado de México
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Versión 3.0 | 2018
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