Fenomenos de trasporte

UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA



“Fenómenos de Transporte II - IQ-813”

TALLER N° 1

Temas:
CAPÍTULO Nº 5: “Distribución de velocidad en flujo turbulento”.
CAPÍTULO Nº 12: “Distribuciones de temperatura en flujo turbulento”.
CAPÍTULO Nº 20: “Distribuciones de concentración en flujo turbulento”.CAPÍTULO Nº 6: “Transporte de interfase en sistemas isotérmicos”.
CAPÍTULO Nº 13:” Transporte de interfase en sistemas no isotérmicos”.
CAPÍTULO Nº 21:” Transporte de interfase en sistemas de varios componentes”.

ÍNDICE

Resumen 3
Introducción 4
Desarrollo 5
Problema 1 5
Problema 2 11
Problema 3 17
Problema 4 21
Apreciación Global del Trabajo Realizado 25
Referencias yBibliografías 26

Resumen

Este taller consta de cuatro problemas, de los cuales se ponen a práctica las unidades nº 5, 12, 20, 6, 13 y 21 del texto guía Bird.
En el problema nº1 se basa en el desarrollo de la distribución de velocidad para el flujo en un tubo (cerca de la pared), de los cuales su desarrollo está en el libro (ver página 5-11), pero en este caso se debe desarrollar en Excel un programaque lo permita resolver dado s+ (distancia adimensional medida hacia el interior de un fluído en coordenadas cilíndricas) para obtener v+ (velocidad adimensional) y utilizando la formula empírica de Deissler para calcular lo pedido. Además, plantearse otro problema basándose en la figura 5.3-1.
Ahora, el problema nº2 se basa en un desarrollo mediante Excel que permita obtener los coeficientes detransmisión de calor dado el valor del número de Reynolds para el flujo totalmente desarrollado en tubos lisos y reproducir el gráfico de la figura 13.2-1 y luego un problema formulado aplicando lo anterior.
Luego, resolver los problemas del capítulo 13, problema 13.F1 que consta de transmisión de calor por convección forzada desde una esfera sumergida en dónde se debe obtener Q a través de lacorrelación de hm obtenida de la ecuación 13.3-1.
Y finalmente el problema del capítulo 21, problema 21.I2, trata de combustión controlada por difusión en un lecho catalítico fijo, en donde (no fui a clases, aún no veo el ejercicio…)

Introducción

En el presente informe, se dará a conocer el desarrollo de cuatro problemas posteriormente al estudio de los capítulos nº 5, 12, 20, 6, 13 y 21; endonde, al desarrollar cada uno de estos problemas se deberá ser capaz de sintetizar lo aprendido tanto en aspectos teóricos y de interpretación de gráficos para un mejor desarrollo de estos.
Además, la resolución de los dos primeros problemas consta de la utilización de Excel, en donde, al tener el programa se debe desarrollar otro que permita resolver éstos problemas mediante otros datosentregados utilizando gráficas establecidas en el texto guía, y luego de ello, idear uno nuevo basado en lo anterior.
Y por último lo que presenta este informe es el desarrollo de los problemas del capítulo 13 y capítulo 21 del texto guía.
Cabe destacar que la gran mayoría de los problemas son de gran utilidad para entender y complementar las unidades vistas, y así enlazar las unidades, ya que, para unmejor desarrollo de los últimos problemas claramente se debe tener muy bien entendido los conceptos de las unidades anteriores.

Desarrollo
Problema 1
P.1.4. Desarrollar en Excel un programa computacional que permita resolver, numéricamente, el Ejemplo 5.3-2 desarrollado en el Texto Guía Bird, de modo que dado s+ se obtenga v+
Para validar el programa reproducir el gráfico de la Figura5.3-1
Aplique lo anterior a través de un problema formulado por el GEP.
Análisis
En este problema se deben tener presente los conceptos sobre las fluctuaciones y magnitudes en tiempo ajustado, para así saber llegar a un ajuste de tiempo sobre las ecuaciones de variaciones de un fluido incomprensible y luego dar con las expresiones semi-empíricas de v+ y trabajar con la región próxima a la...