Fenomenos De Transporte I

Fenomenos De Transporte I

Temario y material de la nueva reticula de Ingenieria Bioquimica.

Carreras Tecnologicas

Unidad 1 Ecuaciones diferenciales parciales

1.1 Introduccion a la modelacion matematica

1.1.1 Aplicaciones en la Ingenieria Bioquimica

1.2 Caracterizacion, importancia, condiciones de entorno, solucion de EDP y aplicaciones

1.2.1 EDP elipticas, parabolicas e hiperbolicas

1.3 Metodos analiticos de solucion de EDP elipticas

1.3.1 Separacion de variables, problema de Sturm-Liouville, valores y funciones propias, integrales ortogonales

1.3.2 Superposicion de soluciones

1.4 Metodos analiticos de solucion de EDP parabolicas

1.4.1 Transformada de Laplace

1.5 Soluciones de EDP en coordenadas cilindricas y esfericas

1.5.1 Ecuacion diferencial de Bessel

1.5.2 funciones de Bessel Jn, Yn

1.5.3 funciones modificadas de Bessel In, Kn(X

1.6 Metodos numericos de solucion de EDP

1.6.1 Malleo y discretizacion, Diferencias Finitas para EDP elipticas

1.6.2 Diferencias finitas acoplada a metodos de Runge-Kutta para EDP parabolicas

1.7 Ejemplos de aplicacion

Unidad 2 Balances microscopicos de cantidad de movimiento

2.1 Balance microscopico en un volumen de control

2.1.1 Empleo del principio fundamental del calculo y procesos de transferencia de momentum, calor y masa

2.1.2 Concepto de densidad de flujo o Flux

2.2 Concepto y propiedades de un fluido, presion estatica e hidrostatica, hipotesis de medio continuo. ?

2.2.1 Cantidad de movimiento, Esfuerzo y deformacion

2.3 Ley de Newton de la viscosidad

2.3.1 Deduccion, definicion y dimensiones

2.3.2 Concepto de viscosidad

2.4 Regimen de un fluido

2.4.1 Regimen laminar, transicion y turbulento

2.4.2 Numero de Reynolds

2.5 Fluidos newtonianos y no newtonianos

2.5.1 Reologia

2.6 Modelos reologicos. Viscosidad aparente?

2.7 Caracterizacion reologica y estimacion de parametros de modelos reologicos

2.8 Estimacion de viscosidad en gases y liquidos

Unidad 3 Analisis en flujo laminar

3.1 Ecuacion general del balance de cantidad de movimiento

3.1.1 Condiciones de frontera usuales

3.2 Balance microscopico de cantidad de movimiento 1-D

3.2.1 Condiciones de frontera tipicas

3.3 Obtencion de perfiles de velocidad y de Esfuerzo Cortante en un fluido contenido entre placas planas

3.4 Obtencion de perfiles de velocidad en un fluido que se transporta por el interior de un tubo

3.5 Problemas diversos de transporte de un fluido en regimen laminar tanto con fluidos newtonianos como no newtonianos

3.6 Introduccion al estado dinamico

3.7 Deduccion de las ecuaciones de variacion

3.7.1 Ecuacion de continuidad

3.7.2 Balances microscopicos de momentum

3.7.3 Ecuaciones de Navier-Stokes

3.7.4 Ley de Newton generalizada

Unidad 4 Analisis en flujo turbulento

4.1 Turbulencia: Definicion, caracteristicas, propiedades promedio

4.2 Modelos de turbulencia. Dinamica computacional de fluidos?

4.3 Metodologia del diseno de sistemas de transporte de fluidos

4.4 La teoria de capa limite. Ecuacion de Von- Karman para tubos lisos?

4.5 Definicion de factor de friccion de Fanning

4.6 Analisis dimensional. Teorema de Buckingham?

4.7 Factor de friccion para flujo en conducciones hidraulicamente lisas o rugosas

4.8 Factor de friccion en otros sistemas geometricos

Unidad 5 La ecuacion de energia mecanica y sus aplicaciones

5.1 La Ecuacion General de Energia Mecanica en sistemas isotermicos

5.1.1 Deduccion y caracteristicas

5.1.2 Ecuacion de Bernoulli

5.2 Calculo de las perdidas por friccion y trabajo necesario para transportar un fluido en tuberias

5.2.1 o cambios bruscos en la seccion transversal de la tuberia?

5.3 Flujo en lechos empacados fijos. Medio poroso?

5.3.1 Ley de Darcy, concepto de permeabilidad

5.3.2 Ecuacion de Ergun

5.4 Fluidizacion

5.4.1 Conceptos, curva caracteristica, caida de presion

5.4.2 Transporte neumatico

5.4.3 Aplicaciones


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