Introducción

Introducción
Una de las pruebas mas tangibles de que los procesos de filtración son necesarios lo
podemos ver en la vida diaria: solo observemos una persona que fuma un cigarrillo con filtro y otra
que fuma unos sin filtro al mismo tiempo , que ocurre con la cantidad de humo que exhala cada uno
¿..Existen además otras pruebas claras de que la filtración es un proceso importante , pero no es
necesario mencionarlas en este desarrollo .
En lo que sigue daremos una mirada rápida del mecanismo físico de la filtración , cuantos
mecanismos hay en el proceso , sus causa , etc.
Por ultimo mostraremos algunos resultados que revelan la eficiencia de los mecanismos
mencionados y la eficiencia en gral.(en cjto).
Objetivos:
Mostrar datos teóricos y empíricos sobre la filtración , resaltar las conclusiones sobre la eficiencia
de la filtración.
Desarrollo:
Vamos a evaluar la eficiencia , pero para ello haremos referencia a algo introductorio .
¿Que datos iniciales tomaremos para medir nuestros datos?
¿En primer lugar diremos que se utilizo un filtro como una simple fibra.Los datos en si de la
filtración están tomados del típico mecanismo de un fumador (el proceso de fumar).
¿En que consiste la filtración?
Tal como lo dice la palabra , el mecanismo de la filtración consiste en “colar” las
sustancias, partículas , etc. que la persona no necesita en su organismo.
En las fibras de los filtros ocurre la filtración por medio de un gran numero de mecanismos:
1-.Difusion
2-.Intercepcion
3-. Impactacion
4-.Asentamiento gravitacional
5-.Atracción electrostática
Difusión:
La difusión es un mecanismo de filtración que se vale del movimiento Browsiano
propiamente tal .La gracia de este movimiento es que incrementa la posibilidad de que una partícula
golpee la fibra mientras viaja difusamente.
Intercepción:
Este mecanismo ocurre cuando una partícula que entra cuando va en su trayectoria de
vuelo, se acerca radialmente o tangencialmente a la fibra , tanto que la partícula es capturada.
Impactación:
Aquí ocurre que la partícula no es capaz de seguir repentinos cambios en la trayectoria ; por
lo que la partícula impacta la fibra.
Asentamiento Gravitacional y Atracción electrostática :
Estos mecanismos están relacionados con la acción de un campo de fuerza externo.El efecto
de la gravitación es bastante pequeño (despreciable) comparado con los otros mecanismos ya que
las partículas que estamos examinando son tan pequeñas que la misma fza.del viento(al aspirar) es
mucho más fuerte que la faz. gravitacional.
La atracción electrostática también puede ser despreciable a menos que las partículas o las
fibras de alguna manera hayan sido cargadas )como por ejemplo el roce de las partículas con la
fibra) , pero si no ha ocurrido eso , el efecto es absolutamente despreciable .Notemos que en la
filtración del humo del cigarrillo estos dos mecanismos los consideraremos despreciables.
Cálculos:
Vamos a evaluar la eficiencia total con la siguiente ecuación.
 4 L 
E  1  exp 

  df 1    
Donde : df = Diámetro de la fibra del filtro [cm]
=
  R  I  D
L = Espesor del filtro
Y la eficiencia de cada mecanismo esta dada por :
Efecto de Intercepción:
R 
1
2 Ku
2 1  R  ln( 1  R )  (1  R ) 
Efecto de Impactación:
I 
StJ
2 Ku
Efecto Difusión:
 D=2Pe
2/3
+
1 .2 R
2/3
 Kupe 1 / 2
Todas estas ecuaciones son validas para
0.005<  <0.2
0.1<U0 <200 cm/s
Ref <1
1
1 R
]
Donde:
Ku = Factor kidrodinamico Kuwabara = - ln  / 2  3 / 4     2 / 4
R = Parametro de intercepción
St = numero de Stockes Ppdp2CU0/18udf
J = Parámetro que depende de R: J=(29.6-28  0.62)R2-27.5R2.8
J= 2.0
R>0.4
Pe = Numero de Peclet
 p = Densidad de la partícula
E = Eficiencia General
C = Factor de corrección del error
U0 = Velocidad de la cara del filtro (cm/s)
 = Viscosidad dinámica del aire (g/cms)
dp = Diámetro de la partícula (cm)
R<0.4