Apuntes Fenómenos de Transporte

INTRODUCCION A LOS FENOMENOS DE TRANSPORTE



I.- REPASO DE VECTORES Y TENSORES.

II.- INTRODUCION Y MECANISMOS DE TRANSPORTE MOLECULAR.

III.- ESTIMACION DE PROPIEDADES DE TRANSPORTE.

IV.- EL BALANCE GENERAL DE PROPIEDADES.

V.- EL BALANCE GENERAL DE PROPIEDADES Y TRANSPORTE MOLECULAR.

VI.- TRANSPORTE CON FLUX CONVECTIVO NETO.

VII.- FLUJO TURBULENTO.

VIII.- METODOSINTEGRALES DE ANALISIS Y ANALISIS DIMENSIONAL.


























BIBLIOGRAFIA BASICA:

AUTORES LIBRO EDITORIAL

ROBERT S. BRODKY AND TRANSPORT PHENOMENA Mc GRAW HILL
HARRY C. HERSHEY A UNIFIED APROACH

R.B. BIRD, W.E. STEWARD TRANSPORT PHENOMENA WILEY (1960)
AND E.L. LIGHFOOT

LEONEL GARCELL PUYANS TRANSFERENCIA DE CANTIDAD INSTITUTODE MOMENTO, CALOR Y MASA POLITECNICO
NACIONAL,
MÉXICO. MINISTERIO DE EDUCACIÓN
SUPERIOR,
CUBA

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

AUTORES LIBRO EDITORIAL

JAMES R. WELTY, CHARLES FUNDAMENTOS DE LIMUSA (1991)
E. WICKS Y ROBERT E. WILSON TRANSFERENCIA DE
MOMENTO, CALOR, Y MASA



EVALUACION


EXAMENES PARCIALES 80%
TAREAS10%
EXAMEN SORPRESA 10%













I.- REPASO DE VECTORES Y TENSORES.

Las cantidades físicas que se usan en la dinámica de líquidos poliméricos pueden tener las siguientes categorías.

Tipo de tensor Orden

Escalares : temperatura, energía volumen, tiempo etc. s 0
Vectores : velocidad, aceleración, fuerza, etc. 1
Tensores : esfuerzo,velocidad de deformación, etc. 2

Para los vectores y tensores, existen diferentes tipos de multiplicaciones como son :

Tipo de Producto Orden del resultado

Ninguno
Producto punto .
Doble producto punto :
Producto cruz

donde representa la suma de los órdenes de las cantidades que son multiplicadas, por ejemplo :

Producto Orden2
0
0
1















I.1 Operaciones vectoriales desde el punto de vista
geometrico.


Un vector, esta definido como una cantidad con una magnitud y dirección.

I.1.1 PRODUCTO PUNTO O ESCALAR DE DOS VECTORES

El producto escalar de dos vectores y es una cantidad escalar definida como

(I.1)

donde es el ángulo formado entre los vectores y . La producto escalar es entonces la magnitud de multiplicada por la proyección de sobre , o vise versa (figura I.1).



Figura I.I. El producto escalar de dos vectores.

Las reglas que gobiernan el producto escalar son :

Conmutativa : (I.2)
No asociativa : (I.3)
Distributiva : (I.4)

I.1.2. PRODUCTO VECTORIAL O CRUZDE DOS VECTORES.

El producto vectorial de dos vectores y es un vector definido por

(I.5)

en donde es un vector unitario normal al plano formado por y (ver figura I.2), la magnitud del producto vectorial es el área del paralelogramo formado por los vectores y .

Las reglas que gobiernan el producto vectorial son:

No conmutativa: (I.2)
No asociativa: (I.3)Distributiva : (I.4)






Figura I.2. El producto vectorial de dos vectores.


I.2. OPERACIONES VECTORIALES DESDE EL PUNTO DE VISTA
ANALITICO.

Muchas fórmulas pueden ser expresadas en forma compacta en términos de la delta de Kronecker ij y el símbolo de permutación ijk. Estas cantidades están definidas como :


(I.5)

(I.6)

Existen varias relacionesentre estas cantidades que pueden ser útiles para resolver algunas identidades de vectores y tensores.

(I.7)
(I.8)


Notar que un determinante de tres por tres puede ser escrito en término del índice de permutación ijk :


(I.9)


I.2.1. LOS VECTORES UNITARIOS.


Sean ,, los vectores unitarios en la dirección de los ejes 1, 2, 3 (ver figura...