Estimativa do coeficiente de transferência de massa de oxigênio com o uso da técnica das sondas solúveis flutuantes: um estudo de laboratório

Estimating the mass transfer coefficient using the floating soluble probes technique: a laboratory study

RESUMO

A sonda solúvel flutuante (SSF) é considerada uma técnica de baixo custo para a estimativa do coeficiente de transferência de massa de oxigênio na interface ar-água (K_L). Essa técnica se baseia no fato que K_L pode ser correlacionado com a velocidade de dissolução do sólido solúvel (V_S), uma vez que ambos os parâmetros são influenciados pela turbulência na superfície do escoamento. O objetivo do presente estudo consistiu em calibrar uma nova configuração da SSF. Experimentos de reaeração superficial e dissolução da sonda solúvel foram realizados em dois aparatos experimentais (tanque agitado por jatos e um canal hidráulico circular), de modo que diferentes níveis de turbulência foram produzidos. Os resultados mostraram forte correlação entre K_L e V_S; r = 0,953 para experimentos realizados no tanque e r = 0,895 para experimentos realizados no canal. A nova configuração da SSF forneceu razão K_L.V_S ^-1 crescente em função do número de Reynolds, indicando que a relação entre os dois parâmetros é dependente da turbulência. Conclui-se que a técnica SSF possui elevado potencial. Entretanto, para que se possa atribuir utilidade definitiva, verificações em cursos d’água naturais e em equipamentos com estrutura de turbulência diferentes das utilizadas neste estudo ainda são necessárias.

Palavras-chave:
K_L; reaeração superficial; oxigênio dissolvido; sonda solúvel flutuante