Las Guías de estudio de Matemáticas, de Diseño y Térmica (Termodinámica, Mecánica de fluidos y Transferencia de calor), son los conocimientos que requieren poseer cada aspirante al programa de posgrado. Por lo anterior, es importante que elabores tus notas para que presentes un buen examen. Cualquier duda, comunícate con el coordinador de la línea de investigación de tu interés.
BIBLIOGRAFÍA:
BIBLIOGRAFÍA:
1.1CONCEPTOS BÁSICOS: Energía y termodinámica. Definiciones básicas, Propiedades de las substancias,Ley cero de la termodinámica, Principio de la conservación de masa, Formas de energía.
1.2 PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA: Sistema operando cíclicamente, Sistema cerrado desarrollando un proceso, Sistema abierto operando en estado permanente, con entrada y salida de flujo, Formulación de la primera ley de la termodinámica, Máquinas térmicas y eficientes, Refrigeradores y coeficientes de operación.
1.3 FASES DE LAS SUBSATANCIAS: Principio de estado, Definición de substancia pura y fase, Diagrama de fases de substancias puras, Diagrama presión-volumen y presión-entalpía, Tablas de propiedades termodinámicas, Calores específicos.
1.4 ECUACIONES DE ESTADO: El gas ideal, Ecuación de Van der Waals.
1.5 SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA: Axiomas de Clausius y de Kelvin-Planck, Procesos reversibles e irreversibles, Principio de Carnot, Ciclo de Carnot.
1.6 ENTROPÍA: Desigualdad de Clausius, Definición de Entropía, Ecuaciones de Gibbs, Diagramas temperatura-entropía y entalpía-entropía, Principio de incremento de entropía, Eficiencia térmica de turbinas y compresores.
1.7 RELACIÓN TERMODINÁMICA: Ecuación de Maxwell, Relaciones para s,u y h de una substancia pura, Relaciones para calores específicos, Ecuación de Clapeyron, Coeficiente de Joule-Thomsom.
1.8 CICLOS TERMODINÁMICOS DE POTENCIA: Ciclo Otto, Ciclo Diesel, Ciclo Brayton, Ciclo Brayton con regeneraciónCiclo RankineCiclo Rankine con sobrecalentamiento.
BIBLIOGRAFÍA:
2.1 CONCEPTOS BÁSICOS: Concepto y tipos de fluido, Propiedades y unidades, El fluido como medio continuo (continuum), Campo de velocidades, Descripción del flujo (líneas de corrientes, sendas y líneas de trayectoria).
2.2 ANÁLISIS DIMENSIONAL: Principio de homogeneidad dimensional, Adimensionalización de ecuaciones básicas, Generación de números adimensionales (Reynolds, Froude, etc).
2.3 ESTÁTICA DE FLUIDOS, VARIACIÓN DE PRESIÓN A TRAVÉS DE UN FLUIDO ESTÁTICO. Presión expresada en altura de fluido.
2.4 ANÁLISIS INTEGRAL DEL VOLUMEN DE CONTROL: Concepto de volumen de control, Ecuación de continuidad, Ecuación de cantidad de movimiento, Ecuación de energía, Ecuación de Bernoulli. Ecuación de cantidad de movimiento, Ecuación de energía, Ecuación de Bernoulli. Ecuación de masa.
2.5 FLUJO EN TUBERÍAS: Ecuaciones de movimiento, Factor de fricción, Pérdidas en aditamentos, Redes de tuberías.
BIBLIOGRAFÍA:
3.1 INTRODUCCIÓN: Conceptos y relaciones básicas, Leyes de conservación, Metodología, Importancia.
3.2 CONDUCCIÓN : Ecuación de Fourier, Propiedades térmicas, Ecuación de difusión, Condiciones iniciales y de frontera.
3.3 CONDUCCIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO EN 1-D : Pared plana, Sistemas radiales, Conducción con generación de energía térmica, Transferencia de calor en superficies extendidas.
3.4 CONDUCCIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO EN 2-D : Método analítico, Método gráfico, Método numérico.
3.5 CONDUCCIÓN EN ESTADO TRANSITORIO : Sólido con resistencia térmica cero, Placa plana con convección, Sistema radiales con convección, Sólido semi-infinito, Efectos multidimensionales, Método de diferencias finitas.
3.6 CONVECCIÓN : El problema de la transferencia por convección, Capa límite convectiva, Turbulento y laminar, Las ecuaciones de transferencia convectiva, Ecuaciones de transferencia por convección normalizadas, Parámetros adimensionales, Efectos de turbulencia, Coeficientes convectivos.
3.7 FLUJO EXTERNO : Método empírico, Placa plana en flujo paralelo,Metodología para cálculos de convección, Cilindro en flujo transversal,La esfera, Flujo a través de bancos de tubos, Chorros, Camas empacadas.
3.8 FLUJO INTERNO : Consideraciones hidrodinámicas, Consideraciones térmicas, Balance de energía, Flujo laminar en tubos circulares, Correlaciones de convección, Tubos anulares, Mejoramiento de la transferencia de calor.
3.9 CONVECCIÓN NATURAL : Consideraciones físicas, Ecuaciones gobernantes, Consideraciones de similaridad, Convección natural laminar en superficies verticales, Efecto de la turbulencia, Correlaciones empíricas, Convección dentro de canales de placas paralelas, Convección combinada natural y forzada.
3.10 EBULLICIÓN Y CONDENSACIÓN : Parámetros adimensionales, Modos de ebullición, Correlaciones, Ebullición por convección forzada, Mecanismos físicos de condensación, Condensación de una película laminar sobre una placa vertical, Condensación sobre una película turbulenta, Condensación por goteo.
3.11 INTERCAMBIADORES DE CALOR: Tipos de intercambiadores, Coeficiente global de transferencia de calor, Análisis, Método NTU, Metodología de cálculo, Intercambiadores compactos.
3.12 RADIACIÓN : Conceptos fundamentales, Intensidad de radiación, Radiación de cuerpo negro, Emisión de superficies, Transmisión, absorción y reflexión, Leyes de Kirchhoff, Superficie gris, Radiación en el medio ambiente.
3.13 INTERCAMBIADOR DE CALOR POR RADIACIÓN: Factor de vista, Intercambio de radiación entre cuerpos negros, Intercambio de radiación entre superficies difusas y grises en recintos, Transferencia de calor multimodal, Efectos adicionales.
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