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Qué es análisis dimensional?
Metodo para verificar ecuaciones y planificar experimentos.
Qué se obtiene apartir del análisis dimensional?
una serie de grupos adimensionales, que van a permitir utilizar los resultados expérimentales obtenidos en condiciones limitadas a situaciones en qué se tengan diferentes dimensiones geométricas, cinemáticas y dinámicas
qué es homogeneidad dimensional?
en una igualdad ambos miembros deben ser conmesurables, y en cada miembro solo se pueden sumar o restar cantidades conmesurables. Además todos los exponentes y argumentos de funciones trascendentales deben ser adimensionales
en la aplicación tienen que ser conmesurables y que tengan las mismas unidades
Menciona cinco dimensiones fundamentales
Masa (M)
Longitud (L)
Tiempo (t)
Temperatura (T)
Menciona 5 ecuaciones y sus respectivos símbolos adimensionales
Densidad (M/L³)
Fuerza (ML/t²)
presión (M/Lt²)
trabajó (ML²/t²)
velocidad (L/t)
Menciona 6 números adimensionales
Reynolds
Mach
Froude
Weber
Euler
Prandtl
Dime las fuerzas impulsoras de #de Reynolds y aplicación
Fuerza inercial/fuerza viscosa


Flujo de fluidos
Dime las fuerzas impulsoras de el #de Mach y aplicación
velocidad /velocidad del sonido

Flujo a altas velocidades
menciona las fuerzas impulsoras de Froude y aplicación
fuerza inercial/fuerza gravitacional


comportamiento de una superficie liquida
Menciona las fuerzas impulsoras y aplicación del #de Weber
fuerza inercial/tensión superficial


formación de gotas o burbujas
menciona las fuerzas impulsoras del #de Euler y aplicación
diferencia de presión/presión dinámica


variación de presión en un fluido en movimiento
Menciona las fuerzas impulsoras del #Prandtl y aplicación
difusión viscosa /difusión termica


transferencia de calor por convección
menciona las fuerzas impulsoras de el #de brinkham y aplicación
disipación viscosa/conducción de calor


flujos de altos gradientes de velocidad
menciona las fuerzas impulsoras del #de Grashof y aplicación
fuerza de flotación/fuerza viscosa


transferencia de calor por convección libre
qué me permite el método de pi?
encontrar números de grupos adimensionales para describir procesos físicos y necesitamos saber en ese proceso físico cuántas variables tenemos
permite obtener un conjunto de grupos adimensionales independientes a partir de un conjunto dado de parámetros
pasos para elaborar el pi Buckingham
1. cuántas variables involucradas tenemos (n)
2. dimensiones (unidades o magnitudes fundamentales ) m
3. n-m=π
4. seleccionar m variables fijas (la maestra las da)
5. las variables restantes
5.1 elegir una de las variables que cambian
5.2 elevar a exponente (letra)
5.3 cambiar a unidades ya sea fundamental o las normales
5.4 igualar a dimensiones a la cero (m)
5.5 realizar ecuaciones
5.6 cambiar valor del exponente por el número encontrado
6. así se obtiene cada número adimensional y repetir con cada variable restante
qué me permite el método de Rayleigh?
una relación fundamental entre algunas variables agrupadas cómo producto de grupos adimensionales


es para saber si todas las variables impactan en un fenómeno o hay alguna que no (cómo debe comportarse el fenómeno)
construir una ecuación
al momento de suponer un valor me dice si es verdad o no
pasos para el método de Rayleigh
1. escoger una ecuación
2. suponer dos variables extra
3. se Iguala ecuación a la misma en función de lo que tengo
4. mantengo el igual e igualo a la constante experimental y a las demás con respectivo exponente en letra
5. cambio dimensiones (unidades)
6. igualo para crear mis ecuaciones
7. mi igual con el exponente numérico encontrado
8. listo
qué se basa método diferencial secuencial?
en el principio de la conversación de unidades (dimensiones) físicas, lo que implica que cualquier ecuacion que describe un fenómeno físico, debe tener unidades consistentes a ambos lados de la ecuación
F=ma
N=kgm/s²
kgm/s²=kgm/s²
qué es el principio de similitud?
se basa en la idea que dos sistemas físicos son similares si tienen las mismas proporciones entre las variables físicas relevantes
dos sistemas pueden comportarse de manera idéntica aunque tenga diferente tamaño, siempre y cuando considere las mismas relaciones entre las variables involucradas (conversiones)
define un número adimensional
el resultado de dividir entre si dos cantidades físicas que tienen las mismas dimensiones
qué hace que suceda un fenómeno físico
una fuerza impulsora
qué es escalamiento?
proceso mediante el cual se desarrollan los criterios y las reglas de asignación numérica que determinan las unidades de medida significativa para llevar de un tamaño dado a otro tamaño dado o menor una operación u objeto
escalar un proceso o equipo es convertirlo de su escala de investigación a escala industrial
qué dice el método de haber -bosch
toma en cuenta las características tanto físicas como químicas de la reacción, así como el equipo necesario para realizarla (para síntesis del amoniaco)
en qué consiste las plantas piloto?
en partes específicas ensambladas que operan cómo un todo armónico con el propósito de reproducir, a escalas, procesos productivos
propósitos principales de la planta piloto
- predecir el comportamiento de una planta a nivel industrial
- planta piloto es la réplica del industrial (mostrar efectos de los cambios en las condiciones de operación)
de que trata el alcance pedagógico el escalamiento
permite la simulación de trabajo, ya que proporciona las prácticas interdisciplinarias
cuál es la finalidad comercial del escalamiento
permite realizar estudios de factibilidad económica para dar producción en masa de un nuevo producto o implementar mejoras a un proceso ya existente
cuales son los alcances técnicos de escalamiento
la plata piloto es una pieza fundamental en el desarrollo de nuevos tecnologías pies al realizar estudios en ella se generan nuevos conocimientos y criterios tecnicos
manera económica y eficaz el comportamiento al escalar
cómo escalar pasa si los datos obtenidos de la planta a uno de los tres modelos
fenomenologico
empirico
de similaridad
de que trata el modelo fenomenologico
fundamentado en algunos razonamientos teóricos pero de tipo microscopio
intervalos de operacion no estudiados experimentalmente
de que trata el modelo empirico
se postula sin bases teóricas
intervalo de investigación
de que trata el modelo de similaridad
obtenido apartir de un análisis de similaridad con respecto a analogías físicas de tipo termino, geométrico etc
de que trata el principio de similaridad?
hace referencia a la relación que existe entre sistemas físicos y el tamaño de los mismos, siendo básico en el escalamiento de procesos químicos u físicos
relacionado con el compuesto de forma apartir del hecho que está es independiente del tamaño y la composición
de que trata la similaridad geométrica?
dos cuerpos son geométricos similares cuando para todo punto en el primer cuerpo existe un punto en el segundo
solido
de que trata similaridad mecánica
es una extensión de la geometría en sistemas fijos o en movimiento sujetos a fuerzas internas o externas
1. de que trata la similaridad estática
si son geométricamente similares también estáticamente similares (elásticos y plásticos deformaciones)
solido
2. de que trata la similaridad cinemática?
cuando partículas correspondientes trazan trayectorias geométricas correspondientes en intervalos de tiempo también correspondientes (dimensión de tiempo)
solido y fluidos
3. de que trata la similaridad dinámica ?
relacionado con las fuerzas que retardan o aceleran el movimiento de las masas dentro del sistema dinámico (gravitacional)
fluidos
de que trata similaridad térmica?
se representa el vector del calor (flujo de calor)
requiere que los flujos correspondientes de calor guarden una relación consistente en cada sistema
flujos
de que trata la similaridad química
refacciones químicas dónde un punto varía respecto a otro ya sea intermitente o continuo
qué es el análisis dimensional?
herramienta que permite simplificar el estudio del fenómeno en el que estén involucrados magnitudes físicas
propósitos del análisis dimensional
- analizar con facilidad el estudio objeto de estudio
- reducir el número de ensayos que debe realizarse, para averiguar el comportamiento o respuesta de un sistema determinado
ejemplo de escalamiento
escalamiento de torres empacadas
el objetivo de escalamiento en torres empacadas
producir en una torre de mayor capacidad, la operación de una planta piloto, empleando empaque de las misma dimensiones y fluidos con las mismas composiciones iniciales y finales en las mismas proporciones y la misma temperatura de operación