Trabajo en transporte de fluidos

1. Fundamentos del Transporte
CDM (Concepto de velocidad de transferencia y área requerida): Se introduce la base de los fenómenos de transporte y sus magnitudes: flujo, potencial y resistencia.
Propiedades: Se analizan las características del fluido y del flujo; se definen los conceptos de campo, sistema y volumen de control.
2. Transporte de Cantidad de Movimiento
Viscosidad: Origen molecular, ley de Newton, fluidos newtonianos y no newtonianos, y formas de estimar y medir la viscosidad.
Ecuaciones de variación: Desarrollo del perfil de velocidades, caudal y fuerza en flujo laminar. Se abordan las ecuaciones diferenciales de cantidad de movimiento y continuidad.
Capa límite hidrodinámica: Introducción de la teoría de Prandtl. Análisis del espesor de capa límite y fuerza en la interfase.
Flujo turbulento: Caracterización del transporte turbulento, concepto de viscosidad de remolino y perfil de velocidades en flujo turbulento. Se presentan relaciones empíricas y experimentos como el de Reynolds.
3. Transporte de Energía (Calor)
Mecanismos: Introducción a conducción, convección y radiación. Ley de Fourier y definición de conductividad térmica.
Ecuaciones de energía: Balance diferencial de energía (mecánica y térmica), formas según temperatura, ley de enfriamiento de Newton y coeficiente de transferencia de calor.
Capa límite térmica (laminar): Teoría de Prandtl aplicada a temperatura, perfiles térmicos y espesor en función de Reynolds y Prandtl.
Flujo térmico turbulento: Transporte turbulento de energía térmica, conceptos de remolino térmico y longitud de mezcla. Analogías de Reynolds, Prandtl y Colburn entre transferencia de cantidad de movimiento y energía.
Balances macroscópicos no isotérmicos: Se aplican a sistemas donde existe gradiente térmico, analizando el flujo de calor en los límites.
4. Transporte de Materia
Difusión molecular: Ley de Fick, definición y estimación de difusividad en sistemas binarios (gases y líquidos). Se analizan perfiles de concentración y flujos de materia.
Ecuaciones diferenciales: Ecuaciones de variación de concentración por especie, formas de la ecuación de continuidad y condiciones de contorno.
Capa límite de concentración (laminar): Aplicación de la teoría de Prandtl. Análisis de perfiles y espesor en función de Reynolds y Schmidt. Analogía con la capa límite térmica.
Transporte turbulento de materia: Difusión turbulenta, longitud de mezcla, y analogías de Reynolds, Prandtl, Chilton y Colburn para especies químicas.
Balances macroscópicos de especies: Evaluación global y por especie del transporte de materia, incluyendo los flujos en los límites del sistema.