Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2003-04

3103000101 FENÒMENS DE TRANSPORT


Objectius  
L'objectiu de l'assignatura és que l'alumne conegui com es transporta la matèria, l'energia i la quantitat de moviment i les relacions matemàtiques que descriuen la velocitat a què té lloc el transport. Mitjançant les eines d'anàlisi que se'ls hi dóna han de ser capaços de resoldre problemes en sistemes senzills
 
Prerrequisits  
 
Contingut (Programa)  
A. Principis bàsics de la mecànica de fluids
 
A.1.Conceptes bàsics de Mecànica de fluids. Descripcions d’Euler i Lagrange. Fluxos. Pressió. Viscositat

A.2.Equacions de conservació en forma integral. Conservació de la massa en forma integral. Conservació de la quantitat de moviment en forma integral. Conservació de l’energia en forma integral. Equació de Bernouilli.

A.3. Equacions de conservació en forma diferencial. Conservació de la massa en forma diferencial. Conservació de la quantitat de moviment en forma diferencial. Equacions de Navier-Stokes. Flux de Poiseuille.

A.4.Introducció a la turbulència. Esforços de Reynolds. Model de la viscositat de remolí. Longitud de mescla. Distribució universal de velocitats.

A.5.Similaritat dinàmica. Teorema Pi. Adimensionalització de les equacions bàsiques. Arrossegament. Sustentació. Velocitat de Stokes

A.6.Capes límit. La capa límit laminar en una placa plana. Perfil de Blausius. Capa límit turbulenta. Gradient de pressió en una capa límit.

B. Transport de calor

B.1. Mecanismes de transport de calor (conducció, convecció i radiació).Equació de velocitat:llei de Fourier.Determinació de la conductivitat tèrmica. Convecció natural y forçada. Mecanismes combinats de transmissió de calor.

B.2. Balanços diferencials d'energia. Aplicació a sistemes simples de diferents geometries: conducció en sistemes sense i amb generació interna. Sistemes bidimensionals i tridimensionals. Estat no estacionari

B.3. Transferència de calor en interfases. Coeficient individual de transmissió de calor. Correlacions. Coeficient global de transmissió de calor.
 
C. Transferència de massa
 
C.1. Mecanismes de transport de massa (difusió i convecció).Equació de velocitat:llei de Fick.Determinació de la difusivitat. Convecció. Mecanismes combinats de transport de massa.

C.2.Balanços diferencials de matèria. Aplicació a sistemes simples de diferents geometries:difusió en sistemes sense i amb generació Sistemes bidimensionals i tridimensionals. Estat no estacionari

C.3. Transferència de massa en interfases. Coeficient individual de transferència de matèria. Correlacions. Coeficient global de trasnferència de matèria.
 

 
Bibliografia  

J.R. Welty, C.E. Wicks y R.E. Wilson "Fundamentos de transferencia de momento, calor y masa" John Wiley and Sons, 2ª ed., New York, 2000.

A. Aucejo, M.D. Benaiges, A. Berna, M. Sachotello i C. Solà "Introducció a l'enginyeria química" Pòrtic Biblioteca Universitària, 1999.

G. Calleja, F.G. Herruzo, A. de Lucas, D. Prats, J.M. Rodríguez "Introducción a la Ingeniería Química" Editorial Síntesis, 1999.

Research and Education Assoc. "Transport phenomena problemsolver momentum, energy, mass.

J.M. Coulson, J.F. Richardson, J.R. Backhurst, J.H. Harker, D.G. Peacok y R.K. Sinnott "Ingeniería Química: Flujo de fluidos, transmisión de calor y transferencia de materia". 3ª ed. Reverté, Barcelona (1984).

J.C. Slattery (1999) "Advanced transport phenomena" Cambridge Series in Chemical Engineering. University Press

C.O. Bennett y J.E. Myers "Transferencia de cantidad de movimiento, calor y materia". Reverté, Barcelona (1979).

R.B. Bird, W.E. Stewart y E.N. Lightfoot "Fenómenos de transporte". Reverté, Barcelona (1982).

 
Mètodes docents  
 
Tipus d'exàmens i avaluacions  
L'avaluació final es fa mitjançant un examen escrit que consta bàsicament de problemes tot i que també hi ha alguna pregunta teòrica de concepte.
 
Informació addicional  
 
Llengua de les classes  
Català