IQ II Fenómenos de Transporte

IQ II Fenómenos de Transporte
1.
Indicar de los siguientes fluidos cuales previsiblemente se comportarán como newtonianos y cuales como nonewtonianos, marcando con X la casilla correspondiente
2.¿Cuál o cuáles son los significados físicos del esfuerzo cortante τ yx?
3.
4.
Para que exista el esfuerzo cortante τ θr es necesario …:
… que exista componente de velocidad en dirección r, aunque sea constante
… que exista componente de velocidad en dirección θ, y que varíe en r
…que exista componente de velocidad en dirección r , y que varíe en θ
5.
6.
V/F
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7.
8.
Un fluido de densidad constante esta fluyendo en flujo laminar en estado estacionario
en la dirección x horizontal entre dos placas planas y paralelas. La distancia entre las
dos placas en la dirección y vertical es 2yo. Usando el balance de cantidad de
movimiento, deduzca la ecuación para el perfil de velocidad dentro de ese fluido y la
velocidad máxima para una distancia L m en la dirección x. (sugerencia una de las
condicione límite que se usan es dvx/dy =0 en y=0).
9. Cálculos de viscosidades de mezclas gaseosas a baja densidad. Se conocen los
siguientes datos de la viscosidad de las mezclas de hidrógeno y freón-12
(diclorofluorometano) a 25 C y 1 atm:
x1
(fracción molar de H2)
0.0
0.25
0.50
0.75
1.0
µ x 106
( g / cm seg)
124
128.1
131.9
135.1
88.4
Calcular y comparar los resultados obtenidos mediante las ecuaciones 1.4-19 y 20 para las tres
composiciones intermedias, utilizando los datos de la viscosidad de los componentes puros.
10. Determinación del radio de un capilar mediante medidas de flujo.
Uno de los métodos para determinar el radio de un tubo capilar consiste en medir la velocidad de
flujo viscoso a través del tubo. Hallar el radio de un capilar a partir de los siguientes datos:
Longitud del capilar
= 50.02 cm
Viscosidad cinemática del fluido
= 4.03 x 10-5m2 seg-1
Densidad del fluido
= 0.9552 x 103 kg m-3
Caída de presión a través del tubo
capilar (horizontal )
=4.829 x 10 5 N/m2
Velocidad de flujo de masa
a través del tubo
= 2.997 x 10-3 kg/seg
¿Cuál es el principal inconveniente de este método?
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11. Flujo de un fluido de Bingham en un tubo circular.
Un tubo vertical está lleno de un fluido de Bingham y cerrado por el extremo inferior mediante
una lámina. Al separar la lámina, el fluido puede salir o no del tubo por gravedad (véase la fig. 2.1)
Explíquese este hecho y establézcase un criterio de flujo para este experimento.
12. Fluido no – newtoniano de una película.
Deducir una fórmula para el espesor de una película de un fluido Bingham descendiendo por una
pared plana vertical con una velocidad I ( g/seg por unidad de anchura de pared).
13.La ecuación de continuidad en coordenadas cilíndricas
a) Deducir la ecuación de continuidad en coordenadas cilíndricas mediante un balance de materia
aplicado a un elemento estacionario de volumen ∆r r ∆θ∆z
14.En un viscosímetro de cilindros concéntricos se investigo el comportamiento reológico a 20 C
de una solución acuosa de carboximetil celulosa sódica al 1.5 %, obteniéndose los siguientes
resultados:
T N/m2
3.36
4.36
5.94
dv/dr s-1
7.33
9.67
13.94 18.72 24.63 43.55 62.93 84.5
7.59
9.48
¿De que tipo de fluido se trata?
Deduzca una expresión de su viscosidad aparente.
14.56 19.24 23.67