Programa y Bibliografía 2011

Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de Jujuy
Fenómenos de Transporte (Ing. Química)
Mecánica de Fluidos
(Ing. Industrial)
Programa de la Asignatura
2011
UNIDAD 1 - Definiciones y conceptos básicos
Fluidos. Principio de continuidad.
Propiedades en un punto. Distribución de propiedades. Variación punto a punto de las
propiedades.
Sistemas de unidades.
Estática de fluidos. Pesión. Variación de la presión en un fluido estático. Aceleración rectilínea
uniforme. Fuerza sobre superficies sumergidas. Flotación
Dinámica de Fluidos-Representaciones del campo de flujo. Estado estacionario y transitorio.
Líneas de corriente. Sistema y volumen de control.
UNIDAD 2 - Aplicación de las leyes de conservación a “sistemas abiertos”
Ley de conservación de la masa. Aplicación al volumen de control. Ecuación integral de
conservación de la masa aplicada a sistemas abiertos
Segunda Ley el Movimiento de Newton. Aplicación al volumen de control. Ecuación integral de
conservación del momento en sistemas abiertos.
Primer principio de la Termodinámica. Aplicación al volumen de control. Ecuación integral de
conservación de la energía en sis temas abiertos
UNIDAD 3 - Fundamentos de la transferencia de propiedades intensivas
Transferencia de Cantidad de Movimiento. Esfuerzo cortante en flujo laminar. Ecuación
constitutiva de Newton. Fluidos newtonianos y no-newtonianos. Viscosidad. Relaciones de
Stokes para flujos multidimensionales.
Transferencia de calor. Conducción. Conductividad térmica. Convección. Radiación.
Mecanismos combinados para la transferencia de calor.
Transferencia de masa. Transferencia molecular de masa. Ecuación de Fick. Coeficiente de
difusión. Contradifusión molecular. Difusión a través de un medio estacionario. Transferencia de
masa por convección. Coeficiente convectivo.
UNIDAD 4 - Ecuaciones de variación
Análisis de un elemento diferencial del fluido en flujo laminar. Flujo en conducto cilíndrico.
Flujo de una película descendente. Ecuaciones diferenciales de flujo de fluidos. Ecuación de
continuidad. Ecuación del movimiento. Ecuaciones de Navier-Stokes. Ecuación de Bernoulli
Ecuaciones diferenciales de transferencia de calor. Formas especiales. Condiciones de frontera.
Conducción en estado estacionario. Casos particulares.
Ecuaciones diferenciales de transferencia de masa. Formas especiales. Condiciones de frontera
habituales. Difusión en estado estacionario. Sistemas con reacción química. Transferencia
simultánea de momento, calor y masa
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Fenómenos de Transporte (Ing. Química)
Mecánica de Fluidos
(Ing. Industrial)
UNIDAD 5 - Estado transitorio
Conducción en estado no estacionario. Soluciones analíticas. Gráficas temperatura-tiempo.
Métodos numéricos.
Difusión en estado transitorio. Soluciones analíticas. Gráficas concentración-tiempo. Métodos
numéricos.
UNIDAD 6 - Fundamentos de la transferencia turbulenta. Trasferencia de Momento.
Análisis dimensional. Similitud. Adimensionalización de la ecuación de Navier-Stokes. Método
de Buckingham. Aplicaciones.
Flujo viscoso. Experimento de Reynolds. Arrastre. Capa límite. Ecuaciones de capa límite.
Solución de Blasius. Análisis integral del momento de Von Karman
Efecto de la turbulencia en la transferencia de momento. Descripción de la turbulencia.
Esfuerzos cortantes en régimen turbulento. Longitud de mezcla de Prandlt. Distribución de
velocidades. Relaciones empíricas. Capa límite turbulenta.
Flujo en conductos cerrados. Análisis dimensional. Factores e fricción. Pérdida de carga en
tuberías
UNIDAD 7 - Fundamentos de la Trasferencia de Calor por convección
Transferencia de calor por convección. Características fundamentales. Coeficiente de
transferencia de calor por convección. Análisis dimensional. Capa límite. Análisis exacto e
integral aproximado. Analogías con la transferencia de momento. Efecto de la turbulencia.
Correlaciones en la Transferencia de calor por convección. Convección natural. Convección
forzada en flujo interno y en flujo externo. Ebullición y condensación
UNIDAD 8 - Fundamentos de la Trasferencia de Masa por convección.
Transferencia de masa por convección. Características fundamentales. Coeficiente de
transferencia de materia por convección. Análisis dimensional. Capa límite. Análisis exacto e
integral aproximado. Analogías entre la transferencia de momento, calor y masa.
Transferencia de masa en interfase. Equilibrio de fases. Interfase múltiple. Coeficientes
individuales de transferencia de masa por convección. Coeficientes globales.
Correlaciones para la estimación de coeficientes de transferencia de masa por convección. Placa
plana, esfera, cilindros, en tuberías, en columna de pared mojada, en lechos empacados.
UNIDAD 9 - Transferencia de calor por radiación
Transferencia de calor por radiación. Radiación. Radiación térmica. Ley de Planck. Ley de
Stefan-Boltzmann. Emisividad y absorbancia. Intercambio de energía radiante: entre cuerpos
negros, en entornos cerrados, con superficies rerradiantes, entre superficies grises. Radiación a
partir de gases. Coeficiente de transferencia de calor por radiación
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Fenómenos de Transporte (Ing. Química)
Mecánica de Fluidos
(Ing. Industrial)
BIBLIOGRAFÍA
BÁSICA Y COMPLEMENTARIA
TITULO
An Introduction to Fluid Dynamic
Basic Heat Transfer
Diffusion in Solids, Liquids, Gases
Fenómenos de Transporte
Fluid Dynamics
Fundamental of Momentum, Head and Mass
Transfer
Fundamentos de Transferencia de Momento ,Calor
y Masa
Heat Transfer Calculations Using Finite Difference
Equations
Ingeniería de la Industria Alimentaría
Ingeniería Química (I, II, III, IV y V)
Internal Fluid Flow. The Fluid Dynamics of Flow in
Pipes and Ducts
Introducción a la Reología de los Alimentos
Introducción a la Viscosimetría Práctica
Introducción a las Ecuaciones de Balances Integrales
y Locales de los Fenómenos de Transporte
Introduction to Fluid Mecanics
Mass Transfer Operations
Mecánica de los Fluidos
Mecanics of Fluids
Momentum, Energy and Mass Transfer in Continua
Operaciones de Transferencia de Masa
Optimum Pipe Size Selection
Piping Design for Process Plants
Predictions of Transport and Other Physical Properties
of Fluids
Principios de Operaciones Unitarias
Principles of Unit Operations
Procesos de Transferencia de Calor
Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias
The Mathematics of Diffusion
The Teory of Laminar Boundary Layers in
Compressible Fluids
Transmisión de Calor
Transmisión de Calor
AUTOR
Disponible en
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Jost
Bird Lightfood y Stewar
Daily Harleman
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Foust & col
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