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OPERACIONES MECÁNICAS EN LA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

OPERACIONES MECÁNICAS EN LA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. IV unidad: Fundamentos de sólidos en movimiento.

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OPERACIONES MECÁNICAS EN LA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

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Presentation Transcript

  1. OPERACIONES MECÁNICAS EN LA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL IV unidad: Fundamentos de sólidos en movimiento Introducción.4.1.1 Fuerzas que actúan sobre partículas en fluidos en movimiento.4.1.2 Resistencia hidrodinámica de una partícula.4.1.3 Coeficiente de arrastre o fricción. 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido.

  2. Objetivos • Estudiar la resistencia al movimiento de una esfera (ley de Stockes). • Estudiar la naturaleza de la sustentación dinámica que existe en los sólidos que se mueven en un fluido.

  3. Introducción

  4. Introducción a) Régimen Laminar, b) Régimen turbulento

  5. 4.1.1 Fuerzas que actúan sobre partículas en fluidos en movimiento. • La fuerza que un fluido ejerce sobre un cuerpo inmóvil al que contornea se denomina fuerza de arrastre. • Es equivalente a la fuerza de resistencia que el fluido ofrece a un cuerpo en movimiento: FD= CD A ρU2 2

  6. 4.1.1 Fuerzas que actúan sobre partículas en fluidos en movimiento. • U: Es la velocidad de acercamiento del fluido a una distancia suficientemente grande o velocidad de movimiento del cuerpo. Coeficiente de arrastre • El arrastre tiene una componente que se origina en las diferencias de presión y otra que resulta de las tensiones cortantes (arrastre viscoso).

  7. Correlaciones obtenidas experimentalmente para el coeficiente de arrastre en función del criterio de Reynolds.

  8. 4.1.1 Fuerzas que actúan sobre partículas en fluidos en movimiento. • Régimen laminar, Re ≥2, puede ser representada por la ecuación: • CD=24/Re • Régimen turbulento o zona de autosimulación se define como aquella en la cual CD ya no depende de Re, se localiza en la figura anterior, a partir de Re≥500. • Se puede tomar CD=0,44

  9. 4.1.1 Fuerzas que actúan sobre partículas en fluidos en movimiento. • Régimen de transición 2≤Re≤500 • CD=18.5/Re0.6 • La aparición de un régimen determinado depende del tamaño de los cuerpos y de la viscosidad del fluido.

  10. 4.2 Sedimentación de una partícula en un fluido. • Fuerza de gravedad • Fuerza de empuje • Fuerza de fricción del fluido. • Las dos primeras son constantes para una partícula y un fluido determinado, pero FD aumenta según la velocidad de caída. • Esta velocidad es la velocidad límite de caída.

  11. Links de interés • http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/mrey/Material/Fluidos2.pdf

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