PROGRAMA MAESTRIA EN CIENCIAS ESPECIALIDAD EN MATERIALES
CINVESTAV-UNIDAD QUERÉTARO

FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN OPERACIONES DE PROCESAMIENTO DE MATERIALES


Este curso se enfoca al entendimiento de los fundamentos que gobiernan el transporte de momentum, calor y masa en las operaciones de procesamiento de materiales. El tratamiento del tema es riguroso y se hace énfasis en desarrollar la habilidad de formular problemas variados a través del manejo de las ecuaciones generales de conservación y de las técnicas analíticas de solución.

Introducción a los fenómenos de transporte en el procesamiento de materiales

Conservación de Momentum

· Concepto de viscosidad
· Fluidos Newtonianos y No-Newtonianos
· Flujo laminar / Balances de momentum
· Las ecuaciones de continuidad y de cantidad de movimiento
· La ecuación de Navier-Stokes
· Aplicaciones de la ecuación de Navier-Stokes
· Soluciones de la ecuación de Navier-Stokes
· Flujo turbulento
· Flujo a través de medios porosos
· Balances de energía mecánica / ecuación de Bernoulli
· Perdidas de fricción en flujo turbulento
· Aplicaciones de los balances de energía mecánica

Conservación de energía térmica

· Conductividad térmica de materiales
· Conducción de calor en estado estacionario / balances de coraza
· Conducción de calor en sólidos / enfriamiento Newtoniano y No-Newtoniano
· Conducción de calor en estado transiente - soluciones analíticas y numéricas
· Convección de calor - Ecuación de energía
· Correlaciones para cálculos de transferencia de calor por convección
· Transferencia de calor por radiación

Conservación de masa

· Difusión en líquidos, sólidos y gases
· Soluciones de las ecuaciones de Fick - estados estacionario y transiente
· Ecuación general de difusión con convección
· Coeficiente de transferencia de masa - correlaciones

Aplicación de los fenómenos de transporte a problemas ingenieriles

· Llenado de moldes
· Solidificación
· Endurecimiento de superficies
· Oxidación
· Operaciones de depositación / implantación
· Crecimiento de cristales
· Gotas, partículas & burbujas
· Etc.

BIBLIOGRAFÍA:

1. D.R. Porier & G.H. Geiger, Transport Phenomena in Materials Processing, TMS Warrendale, PA, 1994
2. R.Bird, W. Stewart y E. Lightfoot, Transport Phenomena, J. Wiley & Sons, New York, 1960
3. J. Szekely & N. Themelis, Rate Phenomena in Process Metallurgy, Wiley - International, 1971
4. J. Crank, The Mathematics of Difusión, 2nd ed., Oxford University Press, Oxford, 1975
5. H.S. Carnlaw & J.G. Jeager, Conduction of Heat in Solids, 2nd ed., Oxford University Press, Oxford, 1959