EJERCICIO 26

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Problema 8B.3 del Bird. Segunda Edición. Página 301.

Flujo no newtoniano en tubos concéntricos. Volver a trabajar el ejercicio 15 para el flujo en tubos concéntricos de un fluido que obedece a la ley de potencias, con el flujo impulsado por movimiento axial del cilindro interior.

a) Demostrar que la distribución de velocidad para el fluido es \( \displaystyle \frac{v_z}{v_0}=\frac{(r/R)^{1-(1/n)}-1}{k^{1-(1/n)}-1}\)

b) Comprobar que el resultado del inciso a) se simplifica al resultado newtoniano cuando n tiende a la unidad.

c) Demostrar que la velocidad de flujo másico en la región anular está dada por

\( \displaystyle m=\frac{2\pi R^2v_0\rho}{k^{1-(1/n)}-1}\left[\frac{1-k^{3-(1/n)}}{3-(1/n)}-\frac{1-k^2}{2}\right]\) (para \( n\neq\frac{1}{3}\))                                      (8B.3-2)

d) ¿Cuál es la velocidad de flujo másico para fluidos con ?

e) Simplificar la ecuación 8B.3-2 para el fluido newtoniano.