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1. U2_Actividad 1_Investigación documental 2.1 - 2.4
• Alumno: Figueroa León Emanuel
• Docente: Juan Antonio Serrano Velis
• Asignatura: Fenómenos de transporte
• Grupo: 5-F
• Domingo 25 de septiembre del 2022. La Paz, Baja California Sur.

2. 2.1 Ecuación general del balance de cantidad de movimiento. Condiciones
de frontera.
Ecuación general del balance de cantidad de movimiento:
se basa en la expresión de las leyes físicas relacionadas con el flujo de fluidos, en una forma matemática adecuada. Hay tres leyes físicas que se aplican
a todos los flujos, independientemente de la naturaleza del fluido que se esté considerando. Estas leyes son: la conservación de la masa, del momento
(segunda ley de Newton del movimiento) y de la energía (primera ley de la termodinámica). De igual manera las fuerzas que aplican sobre el sistema
pueden ser presión, fricción y gravedad (Barrero, 2006).
Otra forma de verlo es

3. .
En las fronteras del flujo se encuentran otros materiales, sólidos o fluidos, o bien el mismo
fluido entrando o saliendo del sistema. Las condiciones a la frontera son reglas que se
asignan al comportamiento de la velocidad o de los esfuerzos en las fronteras del sistema
(Leonardo, 2012). Las que se usan más frecuentemente son:
1° Interfases sólido-fluido: La velocidad del fluido en
contacto con el sólido iguala la velocidad del sólido. Esta
condición se subdivide en (i) condición de adherencia, para
la igualdad de las componentes tangenciales de la velocidad
y (ii) condición de impenetrabilidad, para la igualdad de las
componentes normales.
2° Interfases líquido-líquido: Se satisface la condición de
adherencia y si no hay transferencia de masa, también la
condición de impenetrabilidad. Además las componentes del
tensor de esfuerzos totales π son continuas.
3° Interfases líquido-gas: Se satisface la condición de
adherencia y si no hay transferencia de masa, también la
condición de impenetrabilidad. Además las componentes del
tensor de esfuerzos viscosos τ son cero. Esto es una
aproximación razonable porque la viscosidad de los gases es
muy inferior a la de los líquidos.
Condiciones de frontera:
¿Relación con la materia?
Al adquirir conocimiento de lo que se puede desarrollar con la
formula de balance de cantidad de movimiento, notamos que esta
influye y complementa lo que seria los conceptos generales,
impactando mayormente lo que es la comprensión de los
comportamientos de los fluidos y como es que se transportan por
diferentes medios, tomando en cuenta, todos los factores que le
afectan

4. 2.2 Obtención de perfiles de velocidad y de esfuerzo cortante en un fluido
contenido entre placas planas paralelas.
para tener en cuenta esa falta de uniformidad, se introduce el coeficiente de
distribución de velocidad, a, que tiene por valor el cociente entre la altura de
la carga de velocidad real y la altura de la carga correspondiente a la
velocidad media de la corriente y siempre es mayor que 1 En canales
prismáticos largos, con un perfil de corriente enteramente desarrollado, el
valor de α se acerca a alrededor de 1,04. Se supone que en el canal de
aproximación el perfil de velocidad está plenamente desarrollado (Bird
& Stewart, 1999).
Esta fuerza por unidad de área se transmite a través de todo el fluido,
imprimiéndole movimiento. Así, la placa superior debe sujetarse firmemente,
pues si se deja suelta, acabará por moverse como una balsa en la superficie
de un río (Barrero, 2006). como se ve en la siguiente Figura:
¿Relación con la materia?
Esto nos ayuda a ver mas específicamente como se comporta un fluido entre
placas paralelas apoyándonos mayormente en los perfiles de velocidad para
realizar los cálculos o análisis correspondientes del tipo de flujo tomando en
cuenta la viscosidad, densidad, velocidad ,etc.

5. Ejemplo:

6. 2.3 Obtención de perfiles de velocidad en un fluido que se transporta por
el interior de un tubo de sección circular.
Son los flujos que quedan completamente limitados por
superficies sólidas. Ej.: flujo interno en tuberías y en
ductos. Considerando un flujo incompresible a través de
un tubo de sección transversal circular, el flujo es
uniforme a la entrada del tubo y su velocidad es igual a
U0. En las paredes la velocidad vale cero debido al
rozamiento y se desarrolla una capa límite sobre las
paredes del tubo (Lopes Roma, 2022).
La velocidad promedio en cualquier sección
transversal viene expresada por
Para un flujo laminar completamente desarrollado, el perfil de la
velocidad es parabólico
Para flujo turbulento
¿Relación con la materia?
Especialmente este tema es muy importante debido a que las situaciones reales en su
mayoría son en tubos circulares, tomando así como esencial el conocer los aspectos
que afectarían dicho flujo y el transporte de manera efectiva todo fluido deseado

7. Ejemplo:
Finalmente:

8. 2.4 Problemas diversos de transporte de un fluido, en régimen laminar,
tanto con fluidos newtonianos como no newtonianos
Se utiliza un tubo capilar para medir el flujo de un líquido cuya densidad es de 0.875 kg /L y con viscosidad de 1.13 cps. El capilar
tiene un diámetro interno de 2 mm y una longitud de 0.5 m. ¿Si la caída de presión a través del capilar es de 100 kg /m2 , cuál es el
caudal que pasa por el medidor?
Si el fluido se mueve a régimen la minar se puede aplicar la ecuación
de Poiseuille.
Velocidad media:
Reynolds
Caudal.
El flujo será:
Por lo tanto laminar

9. Determinación del radio de un capilar mediante medidas de flujo
Uno de los métodos para determinar el radio de un tubo capilar consiste en medir la velocidad de flujo de flujo de un fluido viscoso a través del
tubo. Hallar el radio de un capilar a partir de los siguientes datos:
Longitud del capilar= 50.02 cm=0.5002 m Viscosidad cinemática del fluido=4.03× 10−5
𝑚2
∗ 𝑠 𝜌 = 0.9552 × 103 𝑘𝑔
𝑚3
Caída de presión a través del tubo capilar (horizontal)= 4.829 × 105 𝑁
𝑚2 𝑄 = 2.997 × 10−3 𝑘𝑔
𝑠𝑒𝑔
𝑄 =
𝜋(𝑝0−𝑝𝐿)𝑅4
8𝜇𝐿
𝑅 =
4 8𝜇𝐿𝑄
𝜋∆𝑃
𝑅 =
4 8 4.03 × 10−5 𝑚2 ∗ 𝑠 0.5002𝑚 2.997 × 10−3 𝑘𝑔
𝑠𝑒𝑔
𝜋 4.829 × 105 𝑁
𝑚2
=
4 4.833 × 10−7 𝑘𝑔 ∗ 𝑚3
1517075.092 𝑁/𝑚2
=
4
3.1857 × 10−13 𝑚4 = 7.51 × 10−4
𝑚
= 0.751 𝑚𝑚
El numero de Reynolds es:
𝑅𝑒 =
𝐷 𝑣𝑧 𝜌
𝜇
=
2
𝜋
𝑄
𝑅𝜇𝜌
=
2
𝜋
2.997 × 10−3 𝑘𝑔
𝑠𝑒𝑔
7.51 × 10−4𝑚 4.03 × 10−5 𝑚2 ∗ 𝑠 0.9552 × 103 𝑘𝑔
𝑚3
= 66 𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟

10. Referencias:
Barrero. (2006). Problemas resueltos de mecanicas de fluidos. McGraw-Hill Interamericana.
Bird, R. B., & Stewart, W. (1999). Fenomenos de transporte. Reverte Ediciones.
Leonardo, V. N. (2012). Dinamica de Fluidos y Fenomenos de Transporte. Eae Editorial Academia Espanola.
Lopes Roma, W. N. (2022). Fenomenos de Transporte para Engenharia. Rima Editora.
Monge Amaya, O., Varela Salazar, J., & Mejía Zamudio, F. A. (2018). Manual de prácticas de fenómenos de transporte y termodinámica II.
Universidad de Sonora.