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.