Fluidos

Universidad de oriente
Núcleo de Bolívar
Unidad de Cursos Básicos
Matemática IV

Aplicaciones a Flujo de calor en estado
estacionario.

Profesor:
Cristian Castillo

Realizado por:
Ana RonC.I 20.554.942

Yasser Bolívar C.I 19.078.595
Antonio Azrak C.I

Ciudad Bolívar, Marzo de 2010

Aplicaciones a Flujo de calor en estado estacionario
Considere una pieza de material delongitud indefinida acotada por dos planos paralelos
A y B, como se muestra en la figura. Asuma que el material es uniforme en todas sus
propiedades, por ejemplo, calor específico, densidad, etc.Supóngase que los planos A y B se mantienen a 50° C y 100° C, respectivamente . Todo
punto entre la región A y B alcanza cierta temperatura que no cambia posterior mente. Así
todos los puntos en el planoC en la mitad entre A y B estarán a 75°; en el plano E a 90° C.
Cuando la temperatura en cada punto de un cuerpo no varía con el tiempo, decimos que
prevalecen las condiciones de estadoestacionario o que tenemos un flujo de calor en
estado estacionario.
Figura 1

Como otro ejemplo considere un tubo de material uniforme, cuyo corte seccional aparece
en la figura. Suponga que la parteexterior se mantiene 80° C y la interna a 40° C. Habrá
una superficie (línea punteada) en la cual cada punto estará a 60° C. Sin embargo, esta no
está en la mitad entre las superficies interna y externa.Líneas paralelas a A (figura 1) se
llaman líneas isotérmicas. La curva punteada de la figura 2 es una curva isotérmica. L os
planos correspondientes de la fig. 1 y los cilindros dela fig. 2 sellaman superficies
isotérmicas. En el caso general, las curvas isotérmicas no serán líneas o círculos, como en

la figura 1 o 2, pero pueden ser una familia de curvas como se muestra en la figura 3(curvas punteadas). Las trayectorias ortogonales de la familia se llaman líneas de flujo.

figura 2

Figura 3
Considere pequeñas porciones de dos superficies isotérmicas contiguas (figura 4)...