NOMBRE DE LA MATERIA:                 Fenómenos de Transporte II

CÓDIGO DE LA MATERIA:         IQ 506

DEPARTAMENTO:                                Ingeniería Química

CARGA TOTAL DE HORAS TEORÍA:  80 horas

TOTAL DE HORAS:                               80 horas

NÚMERO DE CRÉDITOS:                     11 créditos

NIVEL DE FORMACIÓN:                      Posgrado

TIPO DE CURSO:                                  Formación básica común

PRERREQUISITOS:                               Ninguno

 

 

 

OBJETIVOS GENERALES

 

Realizar un estudio sistemático e integrado, en algunos casos en paralelo, de las tres áreas clásicas de la ciencia ingenieril: transporte de momentum o mecánica de fluidos, transporte de energía o calor, y transporte de masa o difusión.

 

 

 

 

 

OBJETIVOS PARTICULARES

 

 

 

 

 

 

 

CONTENIDO TEMÁTICO:

 

UNIDAD 1.

CONCEPTOS GENERALES

1.1 Motivación, conceptos introductorios. Principios fundamentales.

            1.2 Revisión de las ecuaciones de conservación.

            1.3 Análisis escalar de las ecuaciones de cambio.

            1.4 Lineas de corriente y lineas de calor.

 

UNIDAD 2.

CONDUCCIÓN DE CALOR

            2.1 Conducción en estado estacionario unidimensional.

            2.2 Conducción en estado estacionario multidimensional.

            2.3 Conducción en estado estacionario con generación interna.

            2.4 Superficies extendidas.

            2.5 Conducción en estado no-estacionario.

 

UNIDAD 3.

DIFUSIÓN MOLECULAR

            3.1 Conceptos preliminares.

            3.2 Las relaciones de Maxwell-Stefan.

            3.3 Difusión en mezclas de gases ideales.

            3.4 Difusión en fluidos no-ideales.

            3.5 Difusión en sistemas electrolitos.

            3.6 Ley de Fick y generalización.

            3.7 Termodinámica irreversible y la ley generalizada de Fick.

            3.8 Estimación de coeficientes de difusión en mezclas binarias.

            3.9 Estimación de coeficientes de difusión en mezclas multicomponentes.

            3.10 Problemas de difusión de multicomponentes: la teoría linearizada.

            3.11 Probl. de difusión de multicomponentes: métodos de difusividad efectiva.

 

UNIDAD 4.

CONVECCIÓN DE CALOR

            4.1 Consideraciones fundamentales. Parámetros importantes.

            4.2 Flujo laminar en ductos.

            4.3 Convección laminar natural.

            4.4 Transición a la turbulencia.

            4.5 Principios de convección en medios porosos.

 

UNIDAD 5.

TRANSPORTE EN LA INTERFASE

            5.1 Coeficientes de transferencia de masa.

            5.2 Análisis de modelos basados en la Teoría de la Película.

            5.3 Coeficientes de transferencia de masa a partir de correlaciones empíricas.

            5.4 Modelos de transferencia de masa en estado no-estacionario.

            5.5 Transferencia de masa en flujo turbulento.

            5.6 Transferencia simultánea de calor y masa.

 

UNIDAD 6.

RADIACIÓN

            6.1 Naturaleza de la radiación.

            6.2 Absorción y emisión de superficies sólidas.

            6.3 Ley de la radiación de Planck.

            6.4 Ley de Stefan-Boltzmann.

            6.5 Diferentes casos de transferencia de calor por radiación entre cuerpos.

            6.6 Radiación de gases.

            6.7 El coeficiente de transferencia de calor por radiación.

 

UNIDAD 7.

TÓPICOS ESPECIALES

             

           

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

 

Transport Phenomena, Bird, R., B., Stewart, W., E., and Lightfoot, E., N., Second Edition, Wiley 2001.

 

Analysis of Transport Phenomena, Deen, W., M., Oxford University Press, 1998.

 

Convection Heat Transfer, Bejan, A., Wiley, 1984.

 

Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems, Cussler, E., L., Cambridge Univ. Press, 1984.

 

Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Anderson, D., A., Tannehill, J., C., and Pletcher, R., H., ., Second Edition, McGraw-Hill, 1997.

 

Multicomponent Mass Transfer, Taylor, R., Krishna, R., Wiley, 1993.

 

Engineering Heat Transfer, Welty, J., R., Wiley, 1974.

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

 

Transport Phenomena, Brodkey, R., S., and Hershey, H., C., McGraw-Hill, 1988.

 

Physicochemical Hydrodynamics, Probstein, R., F., Butterworths, 1989.

 

The Mathematics of Diffusion, Crank, J., Second Edition, Clarendon Press, Oxford, 1975.

 

Non-Newtonian Flow and Heat Transfer, Skelland, A.,H.,P., Wiley, 1967.

 

Convective Heat and Mass Transfer, Kays, W. M., and Crawford, M. E., Second Edition, McGraw-Hill, 1980.

 

Radiation Heat Transfer, Sparrow, E., M., and Cess, R., D., Brooks/Cole, 1966.