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UNIVERSIDADINDUSTRIALDESANTANDERFACULTADDEINGENIERASFISICOQUMICAS
ESCUELADEINGENIERAQUMICAVIIISEMESTRE
Crditos:4Trabajoconacompaamientodirectodeldocente:4h/semana
Trabajoindependiente:8h/semana
Profesores:JulioAndrsPedrazaAvella,OficinaIQ
220Email:[email protected]
DubanFabinGarcaNavasEmail:[email protected]
PROPSITOSDELCURSO:
Disearsistemasdetransportedefluidosyprocesamientodeslidos,aplicandolosprincipiosdeestticaydinmicadefluidos,lasleyesquerigenlapropagacindelasondasmecnicas,losbalancesmacroscpicosdemateria,energaycantidaddemovimiento,ylosconceptosdeestructuraypropiedadesdelosmateriales,utilizandolosmtodosmatemticosylasherramientascomputacionalesadecuadas.
Conocerlosdiferentesequiposparaelmanejodelquidos,gasesyslidoseidentificarsusvariablesdediseoyoperacin.
Seleccionar,desdeunaperspectivatericoprctica,elequipomsapropiadoparaunaaplicacindeterminada.
CONTENIDODELAASIGNATURA:
1.
INTRODUCCINALAMECNICADEFLUIDOS(ENGEL&CIMBALA,Mecnicadefluidos,Caps.15).
1.1.
Definicindefluido.Propiedadesdelosfluidos:densidad(densidaddemasa),pesoespecfico(densidaddepeso),gravedadespecfica(densidadrelativa),presindevapor,calorespecfico,coeficientedecompresibilidad,viscosidaddinmica,viscosidadcinemtica,tensinsuperficial,tensininterfacial,capilaridad.Instrumentosparamedirladensidad,laviscosidadylatensinsuperficialointerfacial.
1.2.
Estticadefluidos:Presinypresinatmosfrica.Instrumentosparamedirlapresinylapresinatmosfrica.PrincipiosdePascalyArqumedes.Elprincipiodelosvasoscomunicantes.Laprensahidrulica.
1.3.
Dinmicadefluidos:ElprincipiodeBernoulli.ElteoremadeTorricelli.EfectoVenturi.Medidoresdeflujo.
2.
FLUJOINCOMPRESIBLE(ENGEL&CIMBALA,Mecnicadefluidos,Caps.8,14).
2.1.
Clasificacindelosdefluidos:fluidosnewtonianosyfluidosnonewtonianos.
2.2. Tiposdeflujos:flujoslaminaryflujoturbulento.
2.3.
Flujolaminarentuberas.Cadadepresinyprdidadecarga.Factordefriccin.Tuberasinclinadas.
2.4.
Flujoturbulentoentuberas.EldiagramadeMoody.LaecuacindeColebrook.LaaproximacindeHaaland.LasrelacionesexplcitasdeSwameeJain.
2.5.
Prdidasporaccesorios.Vlvulas.Redesdetuberas.Sistemasdetuberasconbombasyturbinas.
2.6.
Bombas:clases,cargahidrostticaneta,potenciatil,potenciaalfreno,eficienciadelabomba,curvascaractersticas,cargadeaspiracinnetapositiva,cargadeaspiracinnetapositivanecesaria.Bombasenserieyenparalelo.
2.7. Turbinas:clases.
2.8.
Tpicoscomplementarios:Factordefriccinenfluidosnonewtonianos.Flujodesistemasemulsionados.Flujoendosfases(LG,LS).Factoresdeseguridadparalaseleccindebombas.Almacenamientodelquidos(tanquesatmosfricos,tanquesapresin).Agitacinymezcladodelquidos.Flujoencanalabierto.
23231 MANEJODESLIDOSYLQUIDOS(MANEJODE FLUIDOSYSLIDOS
VSEMESTRE)
[email protected]@correo.uis.edu.co
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3.
FLUJOCOMPRESIBLE(ENGEL&CIMBALA,Mecnicadefluidos,Cap.12).
3.1. Propiedadesdeestancamiento.
3.2. VelocidaddelsonidoynmerodeMach.
3.3. Flujoisentrpicounidimensional.
3.4. Flujoisentrpicoentoberas.
3.5. Ondasdechoqueyondasdeexpansin.
3.6.
Flujoenductocontransferenciadecaloryfriccindespreciable(flujodeRayleigh).
3.7. Flujoadiabticoenunductoconfriccin(flujodeFanno).
3.8.
Compresores:clases,eficienciavolumtrica,relacindecompresin,trabajodecompresin,seleccin.
3.9.
Tpicoscomplementarios:Factoresdeseguridadparalaseleccindecompresores.Almacenamientodegases(tanquesapresin).
4.
MANEJODESLIDOS(KELLY&SPOTTISWOOD,Introduccinalprocesamientodeminerales).
4.1.
Caractersticasdelosslidos:densidadagranel(densidadaparente),formadelaspartculas(factordeesfericidad),tamaodepartcula.Mtodosdemedicindeltamaodepartcula.Distribucindetamaos.Dimetropromedio.Propiedadesdeflujo:ngulodereposo,ngulodefriccininterna,compresibilidad,cohesinyuniformidad,coeficientedefriccinconlasparedes.
4.2.
Reduccindetamao:trituracinymolienda.Mecanismosdefracturayliberacin.Moliendadealtaenerga.
4.3.
Separacindeslidos:clasificacinportamaos(tamices,cribas,zarandas,ciclones,hidrociclones),concentracingravimtrica,separacinenmediodenso,separacinmagntica,separacinelectrosttica,flotacin.
4.4.
Separacionesslidofluido(eliminacindelagua):sedimentacin(clarificacinyespesamiento),filtracin,centrifugacin,secado.
4.5. Aglomeracindeslidos:peletizacin,briqueteado,extrusin.
4.6.
Almacenamientodeslidos:pilas,silos,tolvas,alimentadores.4.7.
Transportedeslidos:toboganes,transportemecnico(transportadoresdebanda,transportadoresdecadena,
transportadoresvibratorios,tornillossinfin,elevadores),transportehidrulico(manejodepastasypulpas),transporteneumtico.
4.8.
Tpicoscomplementarios:Mezcladodeslidos.Disposicindelodosyresiduos.
ESTRATEGIASDEENSEANZAYAPRENDIZAJE:
Prcticaspedaggicas:
Lecturacomprensivadellibrotextoantesdecadaclase.
Clasemagistralconparticipacinactivadelosestudiantes(sustentacinydefensadeideas).
Desarrollodeejercicios.
Trabajoindividualycolaborativoacompaadodepuestaencomn.
Exposiciones.
Visitasindustriales.
Prcticasdelaboratorio.
Bsqueda,seleccinyanlisisdeinformacinespecializadacomplementaria.
Demostracionesexperimentales.
Proyectodeclase(redaccindeinformeypresentacinoral).
Recursosdidcticos: Librotexto.
Lecturasespecializadas.
Softwareparaanlisisnumrico.
Presentacionesmultimedia.
Pginasweb.
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EVALUACINDELAASIGNATURA:
Primeraevaluacin(10%).IntroduccinalamecnicadefluidosVIERNES23DEMAYODE2014.
Segundaevaluacin(20%).FlujoincompresibleVIERNES20DEJUNIODE2014.
Terceraevaluacin(25%).FlujocompresibleVIERNES15DEAGOSTODE2014.
Cuartaevaluacin(20%).Manejodeslidos:Exposicin(10%)yEvaluacin(10%)VIERNES12DESEPTIEMBREDE2014.ltimodaparasolicitarporgruposlostemasdelasexposicionesJUEVES15DEMAYODE2014.
Quintaevaluacin(25%).Proyectodeclase(gruposdetresestudiantes).Prcticadelaboratorio:Preinforme(5%),Trabajoenellaboratorio(5%),Informe(5%),Exposicin(5%)yAsistenciaalasexposicionesdeloscompaeros(5%).Visitaindustrialconejemplodeaplicacin/Artculocientficodetpicocomplementario:Informe(10%),Exposicin(10%)yAsistenciaalasexposicionesdeloscompaeros(5%).
PRCTICADELABORATORIO:ltimodaparasolicitarporgruposlasprcticasdelaboratorioJUEVES15DEMAYODE2014.
PrcticadelaboratorioUNAJORNADADEL2AL6DEJUNIODE2014.VISITAINDUSTRIAL:ltimodaparainformarporgruposlaempresaavisitarJUEVES29DEMAYODE2014.ARTCULOCIENTFICO:ltimodaparainformarporgruposeltpicoaexponerJUEVES29DEMAYODE2014.
*EXPOSICIONESPROYECTOSRELACIONADOSCONMANEJODELQUIDOSLUNES16AJUEVES19DEJUNIODE2014.*EXPOSICIONESPROYECTOSRELACIONADOSCONMANEJODEGASESLUNES11AJUEVES14DEAGOSTODE2014.*EXPOSICIONESPROYECTOSRELACIONADOSCONMANEJODESLIDOSLUNES8AJUEVES11DESEPTIEMBREDE2014.
Lanotaporparticipacinenclaseypresentacindetareasserincluidaencadaunadelasevaluacionescorrespondientes.
BIBLIOGRAFABSICA:
1.
Y.A.ENGEL,J.M.CIMBALA.Mecnicadefluidos:Fundamentosyaplicaciones,2ed.McGrawHill,2012.Y.A.ENGEL,J.M.CIMBALA.Mecnicadefluidos:Fundamentosyaplicaciones,1ed.McGrawHill,2006.BIBLIOTECAUIS,GENERALPISO3(7ej.)/RESERVACENTRAL3(17ej.),620.106/C395m
2.
H.A.VALENCIAJ.Dinmicadelosfluidosaplicadaalaingenieraqumica.UIS,1996.BIBLIOTECAUIS,GENERALPISO2(1ej.),532.05/V152D
3.
E.G.KELLY,D.J.SPOTTISWOOD.Introduccinalprocesamientodeminerales.Limusa,1990.
4.
H.HERNANDEZGARAY.Manejodeslidosyseparacionessolidofluido.UIS,1991.BIBLIOTECAUISGENERALPISO3(1ej.),660.041/H557M
5.
W.L.McCABE,J.C.SMITH,P.HARRIOTT.Operacionesunitariaseningenieraqumica,7ed.McGrawHill,2007.BIBLIOTECAUIS,GENERALPISO3(5ej.)/RESERVACENTRAL3(5ej.),660.2842/M121o
6.
D.W.GREEN,R.H.PERRY.PerrysChemicalEngineersHandbook,8ed.McGrawHill,2007.R.H.PERRY,D.W.GREEN.Manualdelingenieroqumico,7ed.McGrawHill,2001.
BIBLIOGRAFACOMPLEMENTARIA:
TRANSPORTEDEFLUIDOS:
1.
J.O.WILKES,FluidMechanicsforChemicalEngineerswithMicrofluidicsandCFD,2ed.PrenticeHall,2005.
2.
N.deNEVERS,FluidMechanicsforChemicalEngineers,3ed.McGrawHill,2004.
3.
R.DARBY.ChemicalEngineeringFluidMechanics,2ed.MarcelDekker,2001.
4.
O.LEVENSPIEL.Flujodefluidoseintercambiodecalor.Revert,1998.BIBLIOTECAUIS,GENERALPISO3(1ej.),621.4022/L657f
5.
V.L.STREETER,E.B.WYLIE,K.W.BEDFORD.Mecnicadefluidos,9ed.McGrawHill,1999.BIBLIOTECAUIS,GENERALPISO2(2ej.)/RESERVACENTRAL2(2ej.),532/S915m
6.
CRANE.Flujodefluidosenvlvulasaccesoriosytuberas.McGrawHill,1992.BIBLIOTECAUIS,REFERENCIAPISO3(2ej.),621.8672/F646
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7.
K.J.McNAUGHTON.Bombas:Seleccin,usoymantenimiento.McGrawHill,1999.BIBLIOTECAUIS,REFERENCIAPISO3(1ej.),621.6/M169b
8.
R.W.GREENE.Compresores:Seleccin,usoymantenimiento.McGrawHill,1999.BIBLIOTECAUIS,REFERENCIAPISO3(2ej.),621.51/G811c
9.
J.J.McKETTA(Ed.).PipingDesignHandbook.MarcelDeckker,1992.BIBLIOTECAUIS,GENERALPISO3(1ej.),660.283/P665
10.M.L.NAYYAR.PipingHandbook,7ed.McGrawHill,1999.BIBLIOTECAUIS,REFERENCIAPISO3(1ej.),621.8672/N333p
11.
P.SMITH,R.BOTERMANS.ProcessPipingDesignHandbook,Vol.I:TheFundamentalsofPipingDesign:DraftingandDesignMethodsforProcessApplications,Vol.II:AdvancedPipingDesign.GulfPublishing,20072008.BIBLIOTECAUIS,REFERENCIAPISO3(1ej.),621.8672/S656p
MANEJODESLIDOS:
1.
O.PAVEZ.ApuntesConcentracindeMineralesI.UniversidaddeAtacama(Chile),2009.http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20DE%20CONCENTRACI%C3%83%E2%80%9CN%20DE%20MINERALES%20I.pdf
2.
O.PAVEZ.ApuntesConcentracindeMineralesII.UniversidaddeAtacama(Chile),2009.http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20%20DE%20CONCENTRACI%C3%83%E2%80%9CN%20DE%20MINERALES%20II.pdf
3.
B.A.WILLS,T.J.NAPIERMUNN.WillsMineralProcessingTechnology:AnIntroductiontothePracticalAspectsofOreTreatmentandMineralRecovery,7ed.ButterworthHeinemann,2006.http://www.sciencedirect.com/science/book/9780750644501
4.
A.GUPTA,D.S.YAN.MineralProcessingDesignandOperation:AnIntroduction.Elsevier,2006.
5.
Mineralurga.UniversidaddeAntioquia,2005.http://ingenieria.udea.edu.co/~cim2005/mineralurgia/principal.htm
6.
M.C.FUERSTENAU,K.N.HAN.PrinciplesofMineralProcessing.SocietyforMining,Metallurgy,andExploration,2003.
7.
L.BARRAZACURREA,J.T.MENCOMENDOZA.Beneficiodeminerales.UniversidaddeAntioquiaUniversidadNacionaldeColombiaSedeMedelln,1997.
8.
L.BARRAZACURREA,J.T.MENCOMENDOZA.Beneficiodeminerales,Vol.II.UniversidaddeAntioquiaUniversidadNacionaldeColombiaSedeMedelln,2000.
9.
L.E.SNCHEZZAPATA.Operacionesunitariasenpreparacindeminerales(Fundamentos),Vol.I.UniversidadNacionaldeColombiaSedeMedelln,1988.
10.
J.M.CURRIE.Operacionesunitariasenprocesamientodeminerales.UniversidadNacionaldeIngeniera(Per),1984.
