Volumen de Control

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Volumen de control La mecánica del medio continuo no contempla a las partículas como entidades aisladas, por lo que los teoremas vectoriales y energéticos deben establecerse sobre un “volumen de estudio”, o “volumen de control”. Se define el volumen de control como una zona de espacio delimitada por una superficie cerrada o superficie de control”. Se trata de una definición puramente geométrica e independiente de las partículas del medio continuo. Existen diversas formas de seleccionar el volumen de control y tal selección depende de la naturaleza del problema a resolver Existen dos casos de mayor importancia: 1. Volumen de control lagrangiano Se dice que el volumen de control es material(o lagrangiano), si se escoge de modo que encierre en cada instante una misma cantidad de materia, El volumen de control material se mueve con el medio. Este tipo de volumen de control recibe el nombre de sistema. Figura 1-1 Diagrama volumen de control lagrangiano Fuente: BALLESTER MIQUEL, Mecánica del Medio Continúo en la Ingeniería, 1ra Edición, Ed. Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona, España, 2012 2. Volumen de control euleriano Se dice que el volumen de control es espacial o euleriano si se escoge fijo en el espacio. En este caso el medio fluye a través del volumen de control.

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Volumen de control, definiciones, tipos, temodinamica

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Volumen de controlLa mecnica del medio continuo no contempla a las partculas como entidades aisladas, por lo que los teoremas vectoriales y energticos deben establecerse sobre un volumen de estudio, o volumen de control. Se define el volumen de control como una zona de espacio delimitada por una superficie cerrada o superficie de control. Se trata de una definicin puramente geomtrica e independiente de las partculas del medio continuo. Existen diversas formas de seleccionar el volumen de control y tal seleccin depende de la naturaleza del problema a resolver Existen dos casos de mayor importancia:1. Volumen de control lagrangiano Se dice que el volumen de control es material(o lagrangiano), si se escoge de modo que encierre en cada instante una misma cantidad de materia, El volumen de control material se mueve con el medio. Este tipo de volumen de control recibe el nombre de sistema.

Figura 1-1 Diagrama volumen de control lagrangianoFuente: BALLESTER MIQUEL, Mecnica del Medio Contino en la Ingeniera, 1ra Edicin, Ed. Universidad Politcnica de Catalua, Barcelona, Espaa, 2012

2. Volumen de control euleriano Se dice que el volumen de control es espacial o euleriano si se escoge fijo en el espacio. En este caso el medio fluye a travs del volumen de control.

Figura 2-1 Diagrama volumen de control eulerianoFuente: BALLESTER MIQUEL, Mecnica del Medio Contino en la Ingeniera, 1ra Edicin, Ed. Universidad Politcnica de Catalua, Barcelona, Espaa, 2012

Las leyes de la dinmica pueden escribirse para cualquiera de los dos tipos de volumen de control y en forma diferencial o integral, dependiendo de que se apliquen a un volumen de control infinitesimal o finito respectivamente. Existen cuatro formas posibles de cada una de dichas leyes. La utilizacin de una u otra manera depende de la naturaleza concreta del problema planteado.Cuando las leyes de la dinmica se escriben para un volumen de control fijo (euleriano) toman la forma de balance (leyes de conversacin), caso contrario, no.El modelo de volumen de control material es especialmente til en el anlisis de medios continuos solidos donde el volumen de control queda determinada por la propia geometra del slido. El modelo de control espacial es adecuado para el anlisis de medios continuos fluidos, donde el inters se centra en el flujo de las partculas ms que en su comportamiento individualizado.

Figura 3 Volumen de control para un balance de masaFuente: SHAPIRO MORAN, Fundamentos de Termodinmica Tcnica, 2da Edicin, Editorial Reverte, Barcelona, Espaa, 2004BibliografaBALLESTER MIQUEL, Mecnica del Medio Contino en la Ingeniera, 1ra Edicin, Ed. Universidad Politcnica de Catalua, Barcelona, Espaa, 2012, pg. 99-100SHAPIRO MORAN, Fundamentos de Termodinmica Tcnica, 2da Edicin, Editorial Reverte, Barcelona, Espaa, 2004, pg. 143