Fenomeno De Transporte Trabajo Transporte Del Momento

República Bolivariana de Venezuela
Facultad de Ciencias del Agro y del Mar
Ingeniería Ambiental
Cátedra: fenómenos de transporte

ÍNDICE DE CONTENIDO

Pág.
Introducción 1
Estudio de las ecuaciones de variación para sistemas
isotérmicos con fluidos newtonianos y no newtonianos. 2
La ecuación de continuidad 2
Ecuación de movimiento3
Ecuación de energía mecánica 5
Análisis dimensional de las ecuaciones de variación 6
Factores de fricción para columnas de relleno 7
Conclusión 11
Fuentes Bibliográficas 12

INTRONDUCCIÓN

El método del balance aplicado a una envoltura se utilizó con el fin de familiarizar al estudiante conla aplicación del principio de conservación de la cantidad de movimiento en los problemas de flujo viscoso.
Sin embargo, no es necesario formular un balance de cantidad de movimiento siempre que se comienza a trabajar con un nuevo problema de flujo.
Es más rápido, más fácil, y más seguro, partir de las ecuaciones de conservación de la materia y la cantidad de movimiento, expresadas en la formageneral, y simplificarlas con el fin de adaptarlas al problema de que se trate. Estas dos ecuaciones describen todos los problemas de flujo viscoso isotérmico de un fluido puro. Para fluidos no isotérmicos y para mezclas fluidas de varios componentes, se necesitan ecuaciones adicionales para describir la conservación de la energía y la conservación de las especies químicas individuales. Estasdistintas ecuaciones de conservación se denominan a veces «ecuaciones de variación», ya que describen la variación de la velocidad, temperatura y concentración, con respecto al tiempo y la posición en el sistema.

1
Estudio de las ecuaciones de variación para sistemas isotérmicos con fluidos newtonianos y no newtonianos.

1. La ecuación de continuidad
Esta ecuación sé deduce aplicando un balancede materia a un elemento estacionario de volumen dx,dy,dz, a través del oque está circulando el fluido.
Velocidad de entrada de materia

Velocidad de entrada de materia

Velocidad de acumulación de materia

Velocidad de acumulación de materia

Velocidad de salida
de materia

Velocidad de salida
de materia

= -

2
2
Considerando el parde caras perpendiculares al eje x. La velocidad de entrada de materia a través de la cara x es (Pvx)|xdydz, y la velocidad de salida de materia a través de la cara x + dx es (pvx) x+.dx dydz. Para los otros dos pares de caras pueden escribirse expresiones análogas. La velocidad de acumulación de materia en el elemento de volumen es (dxdydz) (a,/at). El balance de materia queda por tanto dividiendotoda la ecuación por (dxdydz), y tomando límites cuando estas dimensiones tienden a cero, se tiene.

∂p/at = (∂/∂x*pvx + ∂/∂y*pvy + ∂/∂z*pvz)

Esta es la ecuación de continuidad que describe la variación de la densidad para un punto fijo, como consecuencia de las variaciones del vector de velocidad másica.
Una forma especial muy importante de la ecuación de continuidad, que se utilizaráposteriormente, es la correspondiente a un fluido de densidad constante, para el que (fluido incompresible).
(∆* v = 0) Ec. 1.3
Aunque en realidad ningún fluido es totalmente incompresible, en la práctica se puede admitir con mucha frecuencia que la densidad es constante, con lo que se obtiene una considerable simplificación, sin cometer casi error. Obsérvese que para que la Ec. 1.3 sea válida,sólo es necesario que p permanezca constante para un elemento de fluido que se mueva a lo largo de una línea de corriente, es decir, que Dp/Dt sea cero.

2. Ecuación de movimiento
Para un elemento de volumen dx,dy,dz, como el utilizado en la sección anterior, se puede escribir el siguiente balance de cantidad de movimiento:
Suma de las fuerzas que actúan sobre el sistema
Suma de las fuerzas...