Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 51 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Sin docencia (En extinción)
Matrícula: No matriculable (Sólo planes en extinción)
La asignatura pretende introducir a los estudiantes en el estudio conjunto de la transferencia de energía, materia y cantidad de movimiento. Darles a conocer las leyes básicas que rigen estos tres fenómenos, íntimamente relacionados, para que puedan formular los modelos matemáticos que representan los aspectos fundamentales de los problemas reales de los procesos químicos. Al finalizar el curso el estudiante debe ser capaz de:
•Aplicar las leyes que rigen la transferencia de cantidad de movimiento, energía y materia e interrelacionar los tres fenómenos.
•Formular modelos matemáticos complejos que representen sistemas reales tanto en estado estacionario como no estacionario.
•Plantear modelos para obtener los coeficientes de transporte individuales y globales necesarios para la resolución de problemas reales.
Los contenidos se desarrollan en 3,0 ECTS y son los contemplados de forma sucinta en el descriptor de la materia en plan de estudios del Máster en Ingeniería Química y BioProcesos, y son: Balances microscópicos. Ecuaciones de velocidad. Ecuaciones de conservación. Transporte molecular en régimen estacionario y no estacionario. Transporte entre fases. Analogías. Modelos para el transporte simultáneo de más de una propiedad: Estacionario y no estacionario; sin y con reacción química; análisis de diferentes geometrías.
Teniendo en cuenta los descriptores arriba señalados el programa de la materia se estructurará de la siguiente forma:
BLOQUE 1.- Transporte de Cantidad de movimiento
Tema 1.- Introducción a los fenómenos de transporte. Niveles de descripción de los fenómenos de transporte. Nomenclatura. Viscosidad y mecanismos de transporte de cantidad de movimiento: Ley de viscosidad de Newton. Generalización de la ley de Newton.
Tema 2.- Balances a nivel microscópico de cantidad de movimiento en envolturas. Distribuciones de velocidad para flujo unidimensional en régimen laminar en estado estacionario. Condiciones límite.
Tema 3.- Ecuaciones de conservación en sistemas isotérmicos: Ecuación de continuidad. Ecuación de movimiento. Uso de las ecuaciones de conservación para la resolución de problemas.
Tema 4.- Transporte de cantidad de movimiento en flujo turbulento: Introducción al flujo turbulento. Ecuaciones de conservación promedias. Introducción a los coeficientes de transporte individuales y globales.
BLOQUE 2.- Transferencia de Calor
Tema 5.- Transporte por conducción, conductividad térmica. Ley de Fourier. Ecuaciones de variación para sistemas no isotérmicos en estado estacionario. Conducción con generación. Distribución de temperatura en sólidos.
Tema 6.- Transporte convectivo. Coeficientes de transporte. Convección forzada y libre. Distribución de temperatura en flujo laminar.
Tema 7.- Ecuaciones de energía.
BLOQUE 3.- Transferencia de Masa
Tema 8.- Fundamentos y conceptos generales de la transferencia de masa. Ley de Fick de la difusión. Velocidades de las especies en difusión. Ecuaciones de continuidad para distintas geometrías. Condiciones de contorno más comunes.
Tema 9.- Difusión molecular en estado estacionario con reacción química. Reacción química heterogénea. Reacción química homogénea.
BLOQUE 4.- Analogías entre transporte de cantidad de calor y transporte de materia y cantidad de movimiento.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
BIRD R.B STEWART W.E. AND LIGHTFOOT E.N, Transport Phenomena. 2ª ed. Revised, New York: John Wiley & Sons, 2007. ISBN: 978-0-470-11539-8. SINATURA ETSE: SOLICITADO EBOOK
BIRD R.B STEWART W.E. Y. LIGHTFOOT E.N, Fenómenos de Transporte. Barcelona: Editorial Reverte, 2006 (y ediciones anteriores). ISBN 8429170502. SINATURA ETSE: A111 2 E, A111 2 F
BIRD R.B. STEWART W.E. y LIGHTFOOT E.N. Transport Phenomena. 2ª ed. New York: John Wiley & Sons, 2007 (y ediciones anteriores). ISBN 0-471-41077-2. SINATURA ETSE: A111 1 , 111 20
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
WELTY J.R. WICKS, C. Fundamentos de transferencia de momento, calor y masa. 2ª ed México: Limusa, 1999. ISBN 968-18-5896-4. SINATURA ETSE: A111 3E
Competencias generales y básicas
•CG7.- Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos.
•CG9.- Saber establecer modelos matemáticos y desarrollarlos mediante la informática apropiada, como base científica y tecnológica para el diseño de nuevos productos, procesos, sistemas y servicios, y para la optimización de otros ya desarrollados.
•CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
•CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos
nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
•CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
Competencias Transversales:
•CT4 - Capacidad analítica, crítica y de síntesis.
Competencias específicas:
•CE1.- Saber evaluar y seleccionar la teoría científica adecuada y la metodología precisa del campo de estudio de la Ingeniería Química y de Bioprocesos para formular juicios a partir de información incompleta o limitada incluyendo, cuando sea preciso y pertinente, una reflexión sobre la responsabilidad social o ética ligada a la solución que se proponga en cada caso.
•CE2.- Haber desarrollado la autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro del ámbito temático de la Ingeniería Química y de Bioprocesos, en contextos interdisciplinares y, en su caso, con una alta componente de transferencia del conocimiento.
•CE3.- Aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con el área de estudio de Ingeniería Química.
•CE4.- Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental.
•CE6.- Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.
•CE7.- Conceptualizar modelos de ingeniería, aplicar métodos innovadores en la resolución de problemas y aplicaciones informáticas adecuadas, para el diseño, simulación, optimización y control de procesos y sistemas.
Se seguirá la metodología de la materia equivalente en el nuevo plan de estudios, en la parte referida a modelización mediante fenómenos de transporte, que oferta docencia presencial:
P4142102 - Modelización y simulación numérica de fenómenos de transporte
Se seguirá el sistema de evaluación de la materia equivalente en el nuevo plan de estudios, en la parte referida a modelización mediante fenómenos de transporte, que oferta docencia presencial:
P4142102 - Modelización y simulación numérica de fenómenos de transporte
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Eva Rodil Rodriguez
- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816796
- Correo electrónico
- eva.rodil [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad