FENOMENOS DE TRANSPORTE

CARRERA: INGENIERIA QUIMICA
MODULO: ANALISIS DE PROCESOS
CURSO: FENOMENOS DE TRANSPORTE
SEMESTRE: 4°
HORAS DE TRABAJO 5 / SEMANA
CLAVE:

FENOMENOS DE TRANSPORTE.

Generalmente las operaciones unitarias de transferencia de masa, momentum y energía se han estudiado en forma aislada y a partir de correlaciones empíricas con un punto de vista macroscópico. Es hasta los últimos años en los que se ha desarrollado el estudio de los fenómenos de transferencia desde un punto de vista microscópico, lo que permite unificar el análisis de las operaciones unitarias y desarrollar modelos más precisos para su diseño.

El objetivo del presente curso es que el alumno se familiarice con los mecanismos de masa, momentum y energía en elementos diferenciales de superficie y volumen y poderlos aplicar a problemas macroscópicos concretos.

C O N T E N I D O:

1. Introducción:
1.1 Unidades y notaciones. Derivadas.
1.2 Análisis de ecuaciones. Soluciones de ecuaciones.

2. Análisis vectorial:
2.1 Magnitudes escalares, vectoriales y tensores.
2.2 Espacios vectoriales reales. Transformaciones lineales. Multiplicación, diferenciación (operadores diferenciales) e integración de vectores, Teorema de Gauss, Green y Stokes.
2.3 Transformación de coordenadas cartesianas, esféricas y cilíndricas.
2.4 valores promedio de funciones.

3. Mecanismos de transporte molecular:
3.1 Hipótesis de continuo o transporte en un continuo.
3.2 Ecuación general de transporte.
3.3 Leyes de Newton, Fourier y Fick. Cálculo de coeficientes.

4. Transferencia de momentum:
4.1 Ley de Newton.
4.2 Ecuación de continuidad.
4.3 Ecuación de transferencia de momentum. Conservación de momentum.
4.4 Ecuación de Navier-Stokes, de Euler, de Bernoulli, etc.
4.5 Condiciones iniciales y a la frontera.
4.6 Aplicaciones. Flujo a régimen permanente y no permanente. Geometrías simples.

5. Transferencia de energía.
5.1 Ley de Fourier.
5.2 Transferencia de energía en sólidos. Formas de transferir energía.
5.3 Ecuación de transferencia de energía.
5.4 Transferencia de energía en fluidos en movimiento.
5.5 Condiciones iniciales y a la frontera.
5.6 Aplicaciones. Transferencia de calor a régimen permanente y no permanente en sólidos y fluidos. Geometrías simples.

6. Transferencia de Masa:
6.1 Ley de Fick.
6.2 Formas de expresar la composición de una fase.
6.3 Ecuación de transferencia de masa.
6.4 Condiciones iniciales y a la frontera.
6.5 Aplicaciones; transferencia a régimen permanente y no permanente, con reacción.

7. Flujo turbulento:
7.1 Resultados experimentales. Fluctuaciones y valores promedio.
7.2 Ecuación de momentum
7.3 Ecuación de energía
7.4 Ecuación de transferencia de masa.
7.5 Analogías.