Trabajo monografico de fenomenos de transporte

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“Año de la Consolidación Económica y Social del Perú”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONÍA PERUANA
FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Trabajo Monográfico

Titulo: “DISTRIBUCION DE VELOCIDAD EN FLUJO TURBULENTO Y TRANSPORTE DE INTERFASE EN SISTEMAS ISOTERMICOS”

Docente : Ing. Giorgio Urro Rodriguez

Asignatura : Fenomenos de Transporte

Alumno : Aranda Rengifo,Luis Alberto


Ciclo : I - 2010

Fecha de Ejecución : 02/06/10

Fecha de Entrega : 09/06/10

Iquitos-Perú

2010

Titulo

DISTRIBUCION DE VELOCIDAD EN FLUJO TURBULENTO Y TRANSPORTE DE INTERFASE EN SISTEMAS ISOTERMICOS”

Dedicatoria

A Dios que nos da la vida. Y al esfuerzo que le puse al trabajo.

I. INTRODUCCIÓN

En el capítulo de Distribucion de Velocidad enFlujo Turbulento no se dispone de métodos directos para calcular los perfiles de velocidad en flujo turbulento. En realidad, las ecuaciones de continuidad y movimiento son aplicables al flujo turbulento, lo cual es lógico, si se tiene en cuenta que el tamaño medio de los remolinos es en este caso grande en comparación con el recorrido libre medio de las moléculas del fluido.

El flujo turbulentoes el tipo de flujo viscoso que se encuentra con más frecuencia; sin embargo, el tratamiento analítico del flujo turbulento no está tan bien desarrollado como el del flujo laminar

En un flujo turbulento las variables del fluido y del flujo varían con el tiempo Por ejemplo, el vector de rapidez instantánea será distinto del vector rapidez promedio tanto en magnitud como en dirección.

Elmovimiento molecular aleatorio de las moléculas da una transferencia de momento neta entre dos capas adyacentes de fluido. Si los movimientos aleatorios (moleculares) dan origen a la transferencia de momento, parece razonable esperar que las fluctuaciones a gran escala, como las que se presentan en un flujo turbulento, también den como resultado una transferencia neta de momento.

Mientras que lacontribución molecular se expresa en términos de una propiedad del fluido y una derivada del flujo medio, la contribución turbulenta se expresa únicamente en términos de las propiedades fluctuantes del flujo. Más aún, estas propiedades del flujo no pueden expresarse en términos analíticos. Aunque los esfuerzos de Reynolds existen para flujos multidimensionales, se ha comprobado que las dificultadespara predecir en forma analítica, incluso el caso unidimensional, son insuperables sin ayuda de datos experimentales. La razón de tales dificultades puede verse al examinar el número de ecuaciones y el número de incógnitas que intervienen.

Se han examinado los perfiles de rapidez y los mecanismos de transferencia de momento tanto para regímenes de flujo laminar como de flujo turbulento y se haencontrado que son bastante diferentes. También se ha visto que el flujo laminar sufre una transición hacia el flujo turbulento a ciertos números de Reynolds.

En este trabajo solo se ha presentado una pequeña fracción de la información experimental disponible, aunque para el ingeniero estos datos son la clave para el diseño satisfactorio.

Debido a la influencia de importantes parámetros deflujo sobre la distribución de velocidad, se han realizado numerosos estudios teóricos y experimentales para determinar la distribución de velocidad en el flujo turbulento.

DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD EN FLUJO TURBULENTO

1. FLUCTUACIONES Y MAGNITUDES DE TIEMPO AJUSTADO

Desde el punto de vista analítico del flujo turbulento, se hace algunas consideraciones acerca de la naturaleza físicadel flujo turbulento. Para mayor parte de las discusiones se utiliza como base el flujo en tubo circular.

_________ (1)

Se ha visto también que la caída de presión es directamente proporcional a la velocidad volumétrica de flujo.
Para el flujo turbulento, se ha demostrado experimentalmente que las magnitudes de tiempo ajustadoy están dadas aproximadamente por

________ (2)

Estas...
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