NOMBRE DE LA MATERIA:                 Fenómenos de Transporte I

CÓDIGO DE LA MATERIA:         IQ 503A

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:                                  Curso

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

 

a)     Que el alumno comprenda los principios generales de la Mecanica de Fluidos.

b)    Que el alumno comprenda el transporte de calor por conduccion y maneje perfectamente la Ley de Fourier.

c)     Que el alumno entienda el transporte convectivo de calor y lo aplique a la solucion de problemas de transferencia de calor.

d)    Que el alumno entienda el proceso de radiacion.

e)     Que el alumno entienda los principios fundamentales de los intercambiadores de calor y los aplique en la solucion de problemas.

f)     Que el alumno entienda los principios fundamentales de la difusion de masa y los aplique en la solucion de problemas.

g)     Que el alumno comprenda los principios fundamentales de la transferencia de masa por conveccion y los aplique a la solucion de problemas.

h)    Que el alumno comprenda y aplique los desarrollos teorico-matematicos necesarios para resolver problemas de transferencia de masa en estado estacionario, asi como las condiciones del equipo involucrado.

CONTENIDO TEMÁTICO:

 

UNIDAD 1.

CONCEPTOS GENERALES Y FUND. DE LOS FENÓMENOS DE TRANSPORTE

1.1 Motivación, conceptos introductorios. Principios fundamentales.

            1.2 Propiedades del campo de velocidad.

            1.3 Distribución de presiones en un fluido.

            1.4 Ecuaciones de conservación.

            1.5 Propiedades de transporte.          

1.6 Análisis dimensional de las ecuaciones de cambio.

 

UNIDAD 2.

DISTRIBUCIONES DE VELOCIDAD.

            2.1 Problemas de flujo isotérmico en estado estacionario.

            2.2 Flujo viscoso en estado no-estacionario.

            2.3 Flujo no-viscoso. La función corriente.

            2.4 Teoría  y análisis de la capa límite (Calor, Masa y Movimiento).

 

UNIDAD 3.

TRANSPORTE EN FLUJO TURBULENTO

            3.1 Las ecuaciones de cambio promediadas en el tiempo .

            3.2 Expresiones semi-empíricas para las tensiones de Reynolds.

            3.3 Distribuciones de velocidad.

            3.4 Teoría del flujo turbulento.

 

UNIDAD 4.

BALANCES MACROSCÓPICOS

            4.1 Ecuación de Bernoulli.

            4.2 Estimación del factor de fricción.

            4.3 Uso de los balances macroscópicos.

 

UNIDAD 5.

DISIPACIÓN VISCOSA EN LA MECÁNICA DE FLUIDOS

            5.1 Relación entre generación de entropía y disipación viscosa.

            5.2 El régimen laminar.

            5.3 El régimen turbulento.

 

UNIDAD 6.

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.

 

Viscous Fluid Flow, White, F., M., Second Edition, McGraw-Hill, 1991.

 

Fluid Mechanics, White, F., M., Fourth Edition, McGraw-Hill, 1999.

 

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

 

Principles of Non-Newtonian Fluid Mechanics, Astarita, G., and Marrucci, G., McGraw-Hill, 1974.

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

 

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

 

Boundary Layer Theory, Schlichting, H., Seventh Edition, McGraw-Hill, 1979.

 

Vectors, Tensors, and the Basic Equations of Fluid Mechanics, Aris, R., Prentice-Hall, 1962.

 

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