Tesis:
Deformación de entrefases fluidas
- Autor: LOPEZ DIEZ, Jesús
- Título: Deformación de entrefases fluidas
- Fecha: 1992
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AERONAUTICOS
- Departamentos: MOTOPROPULSION Y TERMOFLUIDODINAMICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: SANZ ANDRES, Angel Pedro
- Resumen: En esta tesis se analiza el flujo termocapilar estacionario y la deformación de la superficie libre en zonas flotantes formadas entre apoyos sólidos circulares y concéntricos cuando la temperatura del medio exterior no es constante y se puede despreciar el efecto de las fuerzas gravitatorias. Desde el punto de vista teórico, el estudio se ha desarrollado usando un método de perturbaciones regulares basado en un parámetro pequeño, que mide la desviación de la tensión superficial con relación a su valor medio. Al considerar fluidos de bajo número de Prandtl se puede desacoplar el campo térmico del campo de velocidades. Se ha obtenido una solución analítica para la aproximación de primer orden (cuya formulación es la correspondiente a un flujo de Stokes) basada en desarrollos en serie de las funciones de Papkovich-Fale. En este modelo se ban incluido efectos no axilsimetricos, lo que ha permitido estudiar la influencia que tienen en el flujo y en la deformación distribuciones de temperatura dependientes de la coordenada azimutal. Se ha diseñado una instalación y se van realizado en ella diversos experimentos, utilizando zonas flotantes milimétricas para simular condiciones de gravedad reducida, en los que se mide la deformación de la superficie libre y se determina simultáneamente el campo de velocidades generado en el interior de la zona flotante cuando se establece una diferencia entre la temperatura de los apoyos. A la vista de los resultados, se puede afirmar que la teoría desarrollada predice con gran aproximación el comportamiento experimental tanto en lo relativo al flujo generado como en lo que respecta a la deformación de la superficie libre. La deformacion de la entrefase se ha determinado mediante la implementacion de tecnicas de intensificacion y mejora de imageries y de deteccion de fronteras que permiten calcular la diferencia entre la forma en reposo de la superficie libre y la que esta adquiere cuando se establece el gradiente térmico. Por último, para estimar el flujo termocapilar estacionario generado en el interior de la zona flotante se ha aplicado una técnica de velocimetría, de reciente desarrollo, basada en el seguimiento del desplazamiento de las partículas. Aunque la técnica empleada para analizar los datos tiene una precisión igual al cinco por ciento menor que las técnicas clásicas de velocimetría mediante un láser pulsado igual al uno por ciento, ofrece la ventaja de conservar la historia temporal del desplazamiento de la partícula, evitando así el problema de la ambigüedad direccional que se presenta en la mayoría de las técnicas usuales de velocimetría