instrumentacion

eREPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL”RAFAEL MARIA BARALT”
CATEDRA: INSTRUMENTACIÒN
PROFESOR: ING. DOUGLAS GARAY










FENOMENOS DE TRANSPORTE Y LAS
ECUACIONES BASICAS DE CAMBIO



INTEGRANTES:
BARBOZA JORDYN
CANO DANCO
CASTILLO YOSMARY
FERNÁNDEZ RUBIRETH
MELO JERICA
PARRAPEBBELS


LA CAÑADA DE URDANETA, MARZO DE 201
ESQUEMA


Introducción a las ecuaciones de cambio.
Ecuación de continuidad para un fluido puro.
Ecuación de movimiento para un fluido puro.
Ecuación de cambio de energía para un fluido puro.
Relación entre diferentes tipos de flujos y la Ley de Ficks.
Ecuación de continuidad para una mezcla binaria.
Flujo másico para sistemasmulticomponentes en términos de propiedades de transporte.
Análisis dimensional de las ecuaciones de cambio.

































Introducción a las ecuaciones de cambio:

En el presente trabajo veremos cómo se plantean problemas elementales de difusión mediante un balance de materia aplicado a una envoltura. El procedimiento que se utiliza esesencialmente el mismo que en los casos anteriores: Se aplica un balance de materia a una envoltura delgada perpendicular a la dirección del transporte de materia, con el fin de obtener una ecuación diferencial de primer orden, cuya integración conduce a Ia distribución de la densidad de flujo de materia. Se substituye en esta expresion la relación entre la densidad de flujo de materia y el gradientede concentración, obteniéndose una ecuación diferencial de segundo orden para el perfil de concentración. Las constantes de integración se determinan a partir de las condiciones límite que fijan la concentración y la densidad de flujo de materia en las superficies que confinan el sistema. Para simplificar, utilizaremos exclusivamente la densidad de flujo NA, es decir, el número de moles de A queatraviesan la unidad de área en la unidad de tiempo, estando la unidad de área fija en el espacio. Para los sistemas de dos componentes relacionaremos la densidad de flujo molar con el gradiente de concentración mediante la expresión:







Ecuación de continuidad para un fluido puro:

Esta ecuación se deduce al realizar un balance de materia sobre un elemento de volumen ∆x ∆y∆z, fijo en el espacio, a través del que circula un fluido:


= -











Empezamos por considerar las dos caras sombreadas, que son perpendiculares al eje x. La velocidad de entrada de materia en el elemento de volumen a través de la cara sombreada en x es
(〖pv〗_x)|_(x+∆x) ∆y∆z. Y la velocidad de salida de materia a través de la cara sombreada en x+∆x es (〖pv〗_x)|_(x+∆x)∆y∆z. Expresiones semejantes pueden escribirse para los otros dos pares de caras. La velocidad de incremento de materia dentro del elemento de volumen es ∆x∆y∆z (∂ρ/∂t el balance de materia queda por tanto como


Al dividir toda la ecuación entre ∆x∆y∆z y tomar el límite cuando ∆x∆y∆z tienden a cero, y luego usando las definiciones de las derivadas parciales, se obtiene




Éstaes la ecuación de continuidad, que describe la velocidad de variación respecto al tiempo de la densidad del fluido en un punto fijo en el espacio. Esta ecuación puede escribirse de manera más breve usando notación vectorial como sigue:







Aquí (∆ρv) se denomina "divergencia de ρv", y algunas veces se escribe como "div pv". El vector pv es la densidad de flujo de materia y sudivergencia tiene un significado simple: es la velocidad neta con que sale o se emite la densidad de flujo de materia por unidad de volumen. En la deducción que se presenta en el problema 3D.l se utiliza un elemento de volumen de forma arbitraria; no es necesario usar un elemento de volumen rectangular como se hizo aquí. Una forma especial muy importante de la ecuación de continuidad es aquella...