Estudio teórico y experimental de vórtices

• Autores: Miguel Angel Herrada Gutiérrez
• Directores de la Tesis: Miguel Pérez-Saborid Sánchez-Pastor (dir. tes.), Antonio Barrero Ripoll (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2000
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Amable Liñán Martínez (presid.), Francisco Higuera Antón (secret.), César Dopazo García (voc.), Ramón Fernández Feria (voc.), Antonio Castellanos Mata (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física de fluidos
      • Flujos de fluidos
      • Mecánica de fluidos
      • Gases
      • Líquidos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • La tesis doctoral pretende estudiar tres propiedades muy importantes que presentan los flujos giratorios también llamados vórtices. Estas propeidades sonla rotura y separación térmica de vórtices y la aparición espontánea de giro en flujos fuertemente convergentes. El objetivo final es tratar de simular estos fenómenos numéricamente, realizar experimetnos y poder dar criterios que permitan predecir y controlar su aparición. Esto es de vital importancia para numerosos procesos ingenieriles donde los flujos giratorios juegan un papel destacado: separados ciclónicos, cámaras de combustión, intercambiadores de calor, etc.

    Para lograr estos objetivos se han empleado diversas técnicas analíticas, numéricas y experimentales. Se ha desarrollado un código numérico que permite resolver las ecuaciones de Navier-Stokes no estacionarias y axilsimétricas de forma rápida y eficaz. Se han realizado experimentos de rotura de vórtices en un recipiente cerrado y se han comparado los resultados con simulaciones numéricas realizadas conel código anteior. El código también se ha usado para simular la rotura de vórtices en tubos y para simular la aparición espontánea de giro en dos tipos de flujos convergentes.

    Con el fin de caracterizar la rotura de vórtices libres y la separación térmica observada enciertos flujos giratorios se han usado soluciones de semejanza. Además para completar el análisis se han realizado simulaciones numéricas de estos flujos utilizando la aproximación cuasi-cilíndrica de las ecuaciones de Navier-Stokes.