Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

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APÉNDICE Ley de Newton en coordenadas esféricas τ rr ⎡ ∂v 2 r ⎤ =−μ⎢2 − ( ∇. v) ∂r 3 ⎥ ⎣ ⎦ ⎡ ∂ ⎛vθ ⎞ 1 ∂vr ⎤ τrθ = τθr = − μ⎢r + ⎥ ∂r ⎜ r ⎟ ⎣ ⎝ ⎠ r ∂θ ⎦ τ τ θθ φφ ⎡ ⎛ 1∂v vr ⎞ 2 θ ⎤ =− μ⎢2 ⎜ + − ( ∇. v) ⎥ r ∂ r ⎟ ⎣ ⎝ θ ⎠ 3 ⎦ ⎡ ⎛ 1 ∂vφ v cot 2 2 ( . ) ⎤ r v ⎞ θ θ =− μ⎢ ⎜ + + ⎟− ∇v ⎥ ⎣⎢ ⎝r senθ ∂φ r r ⎠ 3 ⎥⎦ ⎡ senθ ∂ ⎛ vφ ⎞ 1 ∂v ⎤ θ τθφ = τφθ = − μ⎢ ⎜ ⎟+ ⎥ ⎢⎣ r ∂θ ⎝senθ ⎠ r senθ ∂φ ⎥⎦ ⎡ 1 ∂v v r ∂ ⎛ τφr = τrφ = − μ⎢ + r ⎜ ⎢⎣r senθ ∂φ ∂r ⎝ r φ ⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎥⎦ 1 1 1 ∂vφ ∇ = + + 2 r ∂r r senθ ∂θ r senθ ∂φ ∂ 2 ∂ ( . v) ( r vr ) ( vθ senθ ) Fenómenos de Transporte Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid

2005-Sep-No:3a [Solución] [Tema 2] [Índice] Un líquido fluye, en dirección z, por el espacio libre que presentan dos tubos cilíndricos concéntricos. r a) Dibuje, en la figura, el perfil de velocidad del fluido, v z (r) en régimen estacionario y laminar, cuando el cilindro interior se mueve, también en dirección z y en el mismo sentido, pero con una velocidad inferior a la del fluido. (3 Puntos). z Nota: El problema continúa en 2005-Sep-No:3b (Tema 2) Fenómenos de Transporte Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid

APÉNDICE<br />

Ley <strong>de</strong> Newton en coor<strong>de</strong>nadas esféricas<br />

τ<br />

rr<br />

⎡ ∂v<br />

2 <br />

r<br />

⎤<br />

=−μ⎢2 − ( ∇. v)<br />

∂r<br />

3<br />

⎥<br />

⎣<br />

⎦<br />

⎡ ∂ ⎛vθ<br />

⎞ 1 ∂vr<br />

⎤<br />

τrθ<br />

= τθr<br />

= − μ⎢r<br />

+ ⎥<br />

∂r ⎜<br />

r<br />

⎟<br />

⎣ ⎝ ⎠ r ∂θ<br />

⎦<br />

τ<br />

τ<br />

θθ<br />

φφ<br />

⎡ ⎛ 1∂v<br />

vr<br />

⎞ 2 <br />

θ<br />

⎤<br />

=− μ⎢2 ⎜ + − ( ∇. v)<br />

⎥<br />

r ∂ r<br />

⎟<br />

⎣ ⎝ θ ⎠ 3 ⎦<br />

⎡ ⎛ 1 ∂vφ<br />

v cot 2<br />

2 ( . ) ⎤<br />

r v ⎞ <br />

θ θ <br />

=− μ⎢<br />

⎜<br />

+ + ⎟− ∇v<br />

⎥<br />

⎣⎢<br />

⎝r senθ<br />

∂φ<br />

r r ⎠ 3 ⎥⎦<br />

⎡ senθ<br />

∂ ⎛ vφ<br />

⎞ 1 ∂v<br />

⎤<br />

θ<br />

τθφ<br />

= τφθ<br />

= − μ⎢<br />

⎜ ⎟+<br />

⎥<br />

⎢⎣<br />

r ∂θ ⎝senθ ⎠ r senθ ∂φ<br />

⎥⎦<br />

⎡ 1 ∂v<br />

v<br />

r ∂ ⎛<br />

τφr<br />

= τrφ<br />

= − μ⎢<br />

+ r ⎜<br />

⎢⎣r senθ<br />

∂φ<br />

∂r ⎝ r<br />

φ<br />

⎞⎤<br />

⎟⎥<br />

⎠⎥⎦<br />

1 1 1 ∂vφ<br />

∇ = + +<br />

2<br />

r ∂r r senθ ∂θ r senθ ∂φ<br />

∂ 2<br />

∂<br />

( . v) ( r vr<br />

) ( vθ<br />

senθ<br />

)<br />

Fenómenos <strong>de</strong> Transporte<br />

Depto. Ingeniería Química. <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> <strong>Valladolid</strong>

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