EJERCICIO 27

Description

Un fluido que sigue la ley de la potencia se coloca entre dos placas paralelas horizontales separadas una distancia H como se muestra en la figura. La placa inferior está fija mientras que la superior se mueve con velocidad constante v₀ y entre ellas hay una diferencia de presión ∆ P > 0 (∆ P = P₀ – P_L) para una longitud L.

Modelo de la ley de potencia: $\displaystyle \tau_{xz}=m\left(-\frac{d v_z}{dx}\right)^n$.

Para este sistema:

a) Obtenga una expresión que permita determinar la distribución de velocidad. No evalúe las constantes de integración pero establezca las condiciones y ecuaciones que permitan calcularlas.

b) Obtenga una expresión para calcular el caudal volumétrico por unidad de ancho a partir de la distribución de velocidad obtenido en (a).

c) Simplifique las expresiones obtenidas en (a) y (b) para un fluido newtoniano (n = 1).