porosidad y numeros adimencionales

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PRACTICA 9 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA POROSIDAD ESTUDIANTE: MIRANDA BAYRON OMAR GABRIEL C.I. 4914894 LP CARRERA: ING. METALURGICA

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Porosidad y numeros adimencionales utiles para entender las fuerzas que actuan en las ecuaciones matematicas de fenomenos fisicos

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PRACTICA 9UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENIERIA

POROSIDAD

ESTUDIANTE: MIRANDA BAYRON OMAR GABRIELC.I. 4914894 LPCARRERA: ING. METALURGICAMATERIA: CONCENTRACION DE MINERALESFECHA: 11/05/2015

LAPOROSIDAD

Fraccin de huecoses una medida de espacios vacos en un material, y es una fraccin del volumen de huecos sobre el volumen total, entre 0-1, o como un porcentaje entre 0-100%. El trmino se utiliza en varios campos, incluyendo farmacia, cermica, metalurgia, materiales, fabricacin, ciencias de la tierra, mecnica de suelos e ingeniera.La capacidad de absorcin de agua o porosidad msica se puede medir con la siguiente frmula matemtica:Donde:, Masa de una porcin cualquiera del material (en seco)., Masa de la porcin despus de haber sido sumergido en agua:Esta ltima ecuacin puede ser usada para estimar la proporcin de huecos o porosidad volumtrica:

Donde:, es la densidad del material (seco)., es la densidad del agua., es la proporcin de huecos (expresada en tanto por uno).La porosidad en algunos materiales y para procesos viene a ser:

PRACTICA 10UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENIERIA

NUMEROS ADIMENCIONALES

ESTUDIANTE: MIRANDA BAYRON OMAR GABRIELC.I. 4914894 LPCARRERA: ING. METALURGICAMATERIA: CONCENTRACION DE MINERALESFECHA: 11/05/2015

GRUPOS DIMENCIONALESTeorema de BuckinghamUno de los puntos importantes a determinar es el nmero de grupos o productos adimensionales necesarios para representar un fenmeno dado, en forma adimensional. La respuesta a esta pregunta la entrega el siguiente teorema:El nmero de grupos adimensionales independientes necesarios para describir un fenmeno dimensionalmente homogneo, en el que intervienen k variables dimensionales, es igual a kr, donde r es, generalmente, el nmero de dimensiones bsicas o fundamentales mnimas necesarias para representar las variables del fenmenoEl teorema entrega solo el nmero de grupos adimensionales necesarios para representar un fenmeno dado y no la forma que tienen estos grupos as como tampoco entrega informacin acerca de la relacinfuncional que representa un fenmeno dado. Esta relacin de determinarse ya sea analtica o experimentalmente.

Algunos ejemplos:Elnmero de Froude (Fr)Es unnmero adimensionalque relaciona el efecto de las fuerzas de inercia y las fuerzas de gravedad que actan sobre un fluido. Debe su nombre al ingeniero hidrodinmico y arquitecto naval inglsWilliam Froude(1810 - 1879). De esta forma el nmero de Froude se puede escribir como:

Entonces se define el nmero de Froude: - masa volumtrica odensidad[kg/m] - parmetro de longitud [m] - parmetro temporal [s] - parmetro develocidad[m/s] - aceleracin de lagravedad[m/s]Nmero de Reynolds Relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensin tpica de un flujo en una expresin adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinmica de fluidos. Dicho nmero o combinacin adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda considerarse laminar (nmero de Reynolds pequeo) o turbulento (nmero de Reynolds grande).Para un fluido que circula por el interior de una tubera circular recta, el nmero de Reynolds viene dado por:

o equivalentemente por:

donde: : densidad del fluido : velocidad caracterstica del fluido : dimetro de la tubera a travs de la cual circula el fluido o longitud caracterstica del sistema : viscosidad dinmica del fluido : viscosidad cinemtica del fluido (m/s)

Elnmero de RuarkEs unnmero adimensionalutilizado enmecnica de fluidos. Es el inverso delnmero de Eulery, por lo tanto, evala la relacin que existe entre las densidades energticas debidas a las fuerzas de inercia y las debidas a las de presin, por unidad de volumen delfluido.Se define de la forma siguiente:

Siendo: densidaddelfluido velocidaddelfluido presindelfluidoElnmero de Weber(We) Es unnmero adimensionalutilizado enmecnica de fluidosy que es til en el anlisis de flujos en donde existe una superficie entre dosfluidosdiferentes. Es una medida de la importancia relativa de lainerciadel fluido comparada con sutensin superficial. Por ejemplo, este nmero es til en analizar flujos multifsicos en superficies curvadas, flujos de capas finas y en la formacin degotasyburbujas. Se denomina as en honor aMoritz Weber(1871-1951) y se escribe como:

en donde: es ladensidaddel fluido. es lavelocidaddel fluido. es una longitud caracterstica. es latensin superficial.El nmero de Weber es un parmetro importante en atomizacin de un lquido. El nmero de Weber da la razn caracterstica entre las fuerzas aerodinmicas que ejercen el gas sobre una pelcula delgada y las fuerzas de tensin que actan en la superficie del lquido. La tensin superficial del lquido en la superficie de una gota es lo que mantiene la forma de la misma. Si una gota pequea es sometida a la accin de un chorro de aire, y existe una velocidad relativa entre el gas y la gota, fuerzas inerciales debido a dicha fuerza hacen que la gotita se deforme. Si el nmero Weber es demasiado grande, las fuerzas inerciales superan a las fuerzas de tensin superficial, hasta el punto en que la gota se desintegra en gotas an ms pequeas.A nmeros de Weber pequeos el lquido experimenta separacin subcrtica, en la cual la tensin superficial jala la delgada capa lquida hacia una sola columna que despus se separa para formar gotas relativamente grandes. A valores supercrticos de Weber, la pelcula lquida se separa de forma aerodinmica en finos tamaos de gotas del orden del grosor de la pelcula L. Por lo tanto, el criterio del nmero de Weber puede ser til al pronosticar el tamao esperado de la gota en la atomizacin de un lquido, y es un parmetro significativo en la combustin de unaturbina de gasy en loscohetes.El nmero de Weber no interviene si no hay superficie libre excepto si haycavitacinde lquido a valores muy bajos denmero de Euler. Por lo tanto, en fluidos viscosos a bajas velocidades sin superficie libre el nico parmetro adimensional importante es elnmero de Reynolds