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Fenómenos de Transporte
Docente:
Dra. Zaritzky de Ghener, Noemí Elisabet
Fluidodinámica:
Fluidos .Esfuerzos en un
fluido en reposo. Concepto de presión Ecuación de la fluidostática.
Esfuerzos en un fluido en movimiento. Reología. Viscosidad. Fluidos
newtonianos y no newtonianos. Fluidos viscoelásticos. Ecuaciones
diferenciales de continuidad y Cantidad de Movimiento. Ecuación de
Navier Stokes. Obtención de perfiles de velocidad y esfuerzos en
sistemas de geometría sencilla. Concepto de flujo reptante y flujo
invíscido. Capa límite. Turbulencia.
Diseño por similitud.
Adimensionalización de las ecuaciones de continuidad y de
movimiento. Números adimensionales.
Diseño por balances
macroscópicos. Balances macroscópicos de materia y cantidad de
movimiento. Factor de fricción en conductos, en objetos sumergidos y
en lechos rellenos.
Balance macroscópico de
energía mecánica. Pérdidas por fricción en conductos y accesorios.
Medidores de caudal. Potencia de bombeo.
Transferencia de energía
Conducción. Ley de
Fourier.
Propiedades termofísicas.
Conductividad térmica, Balance microscópico de energía interna.
Conducción estacionaria y no estacionaria. Transferencia de energía en
paredes simples y compuestas en geometría plana y cilíndrica.
Transferencia de energía
en estado no estacionario. Medio semi-infinito. Sistemas finitos sin y
con efecto extremos.
Transferencia de energía
en más de una dirección. Regla de Newman. Aplicaciones al enfriamiento
y calentamiento de alimentos.
Diseño por similitud.
Adimensionalización de
las ecuaciones diferenciales.
Diseño por balances
macroscópicos.
Coeficientes de
transferencia calórica. Correlaciones. Intercambiadores de calor.
Aplicación en los casos de esterilización continua.
Conceptos de radiación
térmica.
Transferencia de Materia
Ley de Fick. Difusión
Predicción de coeficientes de difusión de gases líquidos, sólidos.
Medios porosos.
Permeabilidad en membranas:
Aplicaciones;
Difusión de gases en membranas poliméricas
y de preservadores
químicos en alimentos.
Adimensionalización de
ecuaciones.
Balances Macroscópico de
materia para un componente. Modelos de mezclado en tanques agitados.
Coeficientes de
transferencia de materia en una y en dos fases.
Aplicación al diseño de
columnas absorbedoras.
Transferencia simultánea
de calor y materia. Psicrometría. Secado.
CLASES
DE SEMINARIOS Y LABARATORIOS
TRANSFERENCIA DE
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Seminario Nro. 1:
Ejercitación con sistemas de unidades. Fluidoestática.
Predicción de
viscosidades.
Laboratorio: medición
de propiedades reológicas en viscosímetro Rotacional y propiedades
viscoelásticas en reómetro oscilatorio.
Seminario Nro. 2:
Balance Microscópico de cantidad de Movimiento.
Planteo de las
ecuaciones diferenciales en distintos sistemas de flujo.
Seminario Nro. 3:
Resolución de las ecuaciones diferenciales.
Obtención de perfiles
de velocidad y esfuerzos de corte en fluidos newtonianos y no
newtonianos.
Seminario Nro. 4:
Diseño por similitud. Balance macroscópico de materia.
Seminario Nro. 5:
Balance macroscópico de materia y cantidad de movimiento.
Seminario Nro. 6:
Factor de fricción en conductos. Fluidos newtonianos. Cálculo de la
pérdida de carga, caudal circulante y diámetro de cañería. Factor de
fricción en objetos sumergidos. Lechos rellenos.
Seminario Nro. 7:
Balance macroscópico de energía mecánica. Placa de orificio. Tubo de
Ventura.
TRANSFERENCIA DE
ENERGIA
Seminario Nro. 8:
Balance microscópico de energía. Conducción estacionaria en paredes
planas compuestas. Aislación de un horno. Conducción en pared
cilíndrica: radio crítico.
Seminario Nro. 9:
Conducción no estacionaria: Medio semi-infinito. Sistemas finitos
sin efecto de extremos. Transferencia bi y tridimensional. Regla de
Newman. Aplicaciones a la esterilización de alimentos envasados.
Seminario Nro.10:
Diseño por similitud.
Seminario Nro. 11:
Balance macroscópico de energía. Coeficiente de transferencia en
conductos y alrededor de objetos sumergidos. Intercambiador de calor
de tubo y camisa. Aplicaciones a la esterilización continua de
alimentos fuera de los envases.
TRANSFERENCIA DE
MATERIA
Seminario Nro. 12:
Predicción de difusividades en gases y líquidos. Difusión a través
de un gas estancado. Difusión con reacción química heterogénea.
Seminario Nro. 13:
Difusión en estado no estacionario.
Seminario Nro.14:
Balance macroscópico de materia y energía.
Seminario Nro. 15:
Diseño de una columna de absorción. Transferencia simultánea de
energía y materia. Psicrometría.
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