Simuladores como herramientas educativas en la comprensión de lechos fluidizados

Abstract

The use of simulators allows real processes to be modeled, facilitating the study of their behavior when their variables are modified. At the same time, simulators function as complementary tools in engineering studies, contributing to a better interpretation of the observed phenomena. This work aims to carry out a simulation that represents the behavior of the bed of a fluidization column present in the Separation Processes Laboratory of the Universidad Metropolitana in Caracas, Venezuela, using the MATLAB App Designer® program. The simulation developed allowed the determination of critical variables such as the minimum fluidization velocity, bed porosity, Reynolds number, average velocity and minimum pressure drop. The results show that the fluidization is of the particulate type, with a minimum fluidization velocity of 0,002422 m/s and a Froude number of 0,0001612. Furthermore, the findings indicate that the use of simulators improves the theoretical and practical understanding of the fluidization phenomenon, fostering students' motivation and interest in engineering learning. This approach not only prepares students to face challenges in their professional field, but also highlights the importance of integrating simulators into science education.El uso de simuladores permite modelar procesos reales, facilitando el estudio del comportamiento de estos ante la modificación de sus variables. A su vez, los simuladores funcionan como herramientas complementarias en los estudios de ingeniería, contribuyendo a una mejor interpretación de los fenómenos observados. Este trabajo tiene como objetivo realizar una simulación que represente el comportamiento del lecho de una columna de fluidización presente en el Laboratorio de Procesos de Separación de la Universidad Metropolitana en Caracas, Venezuela, utilizando el programa MATLAB App Designer®. La simulación desarrollada permitió determinar variables críticas como la velocidad mínima de fluidización, la porosidad del lecho, el número de Reynolds, la velocidad media y la caída de presión mínima. Los resultados muestran que la fluidización es del tipo particulada, con una velocidad mínima de fluidización de 0,002422 m/s y un número de Froude de 0,0001612. Además, los hallazgos indican que el uso de simuladores mejora la comprensión teórica y práctica del fenómeno de fluidización, fomentando la motivación y el interés de los estudiantes en el aprendizaje de ingeniería. Este enfoque no solo prepara a los estudiantes para enfrentar desafíos en su campo profesional, sino que también resalta la importancia de integrar simuladores en la educación científica