Deformación de entrefases fluidas

• Autores: Jesús López Díez
• Directores de la Tesis: Angel Pedro Sanz Andres (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 1992
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Amable Liñán Martínez (presid.), José Manuel Perales Perales (secret.), José Meseguer Ruiz (voc.), Alfonso Miguel Gañán Calvo (voc.), Antonio Castellanos Mata (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física de fluidos
      • Flujos de fluidos
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• Resumen

  • En esta tesis se analiza el flujo termocapilar estacionario y la deformación de la superficie libre en zonas flontantes 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 han incluido efectos no axilsimétricos 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 han 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 deformación de la entrefase se ha determinado mediante la implementación de técnicas de intensificación y mejora de imágenes y de detección de fronteras que permiten calcular la diferencia entre la forma en reposo de la superficie libre y la que esta adquiere cuando se establece