Transporte en flujo turbulento TEMA 7 Transporte en flujo turbulento Flujo turbulento. Transporte turbulento de c.d.m. Ecuaciones de variación de tiempo ajustado. Distribución de velocidad en flujo turbulento. Transporte turbulento de energía. Transporte turbulento de materia.
Flujo turbulento Velocidad instantánea: VELOCIDAD t Velocidad de tiempo ajustado: Componente fluctuante:
Intensidad de la turbulencia Turbulencia isotrópica: Tamaño de los remolinos R(y) 1 y Escala de turbulencia:
Transporte turbulento de c.d.m. Balance de c.d.m. en el plano A: z y x A Ajustando en el tiempo: Turbulencia isotrópica:
Ecuaciones de variación de tiempo ajustado Restringidas al flujo de fluidos incompresibles. Proceso de transformación a partir de las ecuaciones de variación: Sustituir valores instantáneos por promedio mas fluctuante: 2. Ajustar la ecuación en el tiempo. Ecuación de continuidad: Ecuación de movimiento:
Teoría de la difusividad turbulenta de Boussinesq: Teoría de la longitud de mezcla de Prandtl: Fórmula empírica de Deissler:
Distribución de velocidad en flujo turbulento Lejos de la pared Ecuación de movimiento: Integrando: Aproximación (?): Lejos de la pared: Modelo de Prandtl (l=K1s): Reorganizando: Integrando entre s1 y s:
En forma adimensional: Valores experimentales (Re>20.000): Cerca de la pared Fórmula de Deissler: Aproximación: Perfil adimensional: Simplificación (s+0):
LAMINAR TURBULENTO
Transporte turbulento de energía Temperatura ajustada en el tiempo: Componente fluctuante de la temperatura: Temperatura instantánea: Definiciones
Nuevos términos: 1) Densidad de flujo turbulento de energía 2) Función de disipación turbulenta de energía Forma vectorial:
Conductividad calorífica de remolino: Teoría de la longitud de mezcla de Prandtl: Fórmula empírica de Deissler:
Transporte turbulento de materia Definiciones Concentración ajustada en el tiempo: Fluctuación de concentración : Concentración instantánea: Ajustando en el tiempo:
Nuevos términos: 1) Densidad de flujo turbulento de materia: 2) Término de reacción (n1) Forma vectorial:
Difusividad de remolino: Teoría de la longitud de mezcla de Prandtl y Taylor: Fórmula empírica de Deissler (próximo a la pared):