Propuesta de Tesis de Licenciatura en Física y Trabajo final en Ingeniería mecánica, hidráulica y química:

 

Estudio de propiedades de mezcla de fluidos en presencia de obstáculos

 

 

El objetivo del trabajo de investigación es determinar de qué manera se efectúa la mezcla entre dos fluidos miscibles (uno de ellos con trazador) que fluyen en canal en presencia de obstáculos. Se analizará el intercambio de trazador entre las zonas de baja (contornos y paredes ) y alta (centro de los canales de flujo) velocidad para el caso de fluidos newtonianos y no newtonianos, variando el caudal de inyección. El estudio es experimental. Para estos estudios se prevé la utilización de una cámara de video (fotométrica) refrigerada de alta resolución (12 bits, 4095 tonos de gris) y adecuadas lentes de aumento. Posteriormente se desarrollará el tratamiento de imágenes necesario para obtener la variación temporal de la concentración de trazador transportado por el fluido en diferentes puntos alrededor de los obstáculos (a lo alto y a lo largo de la cavidad definida por los obstáculos). Se determinará el coeficiente de dispersión para las distintas posiciones en las cavidades.

A continuación, se variará la geometría de las cavidades disponiendo en el interior del capilar obstáculos de geometría elíptica y geometría irregular (vidrio molido tamizado). El cambio de geométrico de las cavidades tendrá incidencia sobre los tiempos característicos correspondientes al intercambio entre las distintas zonas de mezcla locales.

 

 

Lugar de trabajo: Grupo de Medios Porosos, Facultad de Ingeniería – UBA

Paseo Colón 850 -  Cdad. de Buenos Aires

 

Posibilidades de beca.

 

Contacto: Dra. Irene Ippolito o Dr. Ing. Ricardo Chertcoff

Tel: 4343-0891 int 235/2358

iippoli@fi.uba.ar

 

Fecha de publicación: marzo 2005

 

Propuesta de Tesis de Licenciatura en Física y Trabajo final en Ingeniería mecánica, hidráulica y química:

 

Segregación de materiales granulares por flujo en empaquetamientos de geometría cónica

 

 

El objetivo del proyecto es estudiar experimental y numéricamente el fenómeno de segregación (o separación) por flujo durante la formación de pilas piramidales de material granular compuesto por dos especies de partículas (por ej. tamaños distintos y escalas entre el mm y el cm).

Naturalmente, los granos que caen por una pendiente tieneden a separase según sea su tamaño: es el fenómeno de segregación y es común durante la formación de apilamientos cónicos. En el empaquetamiento final, se observan estructuras espaciales de diversas geometrías según de acuerdo a las propiedades físicas de los granos que componen el flujo. Durante sus trayectorias los granos colisionan inelásticamente y en algunos casos, pierden además energía por fricción sólida.

El objetivo del trabajo es la caracterización del fenómeno de segregación por flujo mediante el análisis de la estructura final, es decir de la distribución espacial de las especies granulares en el apilamiento y la influencia de los diversos parámetros que intervienen en el problema:

- Material granular: influencia de la relación de tamaños de los granos y del contraste de rugosidad entre los mismos (granos angulosos o esféricos).

- Desplazamiento longitudinal del punto de inyección de granos: influencia del caudal de inyección y de la altura del punto de inyección; de la amplitud y de la frecuencia del desplazamiento longitudinal del inyector.

Se analizarán también los ángulos dinámicos característicos durante la formación de los apilamientos y su relación con las estructuras de segregación obtenidas. El análisis será complementado con simulaciones numéricas de apilamientos bidimensionales utilizando en una primera etapa el algoritmo “steepest descent” conteniendo sólo argumentos geométricos.

 

 

Lugar de trabajo: Grupo de Medios Porosos, Facultad de Ingeniería – UBA

Paseo Colón 850 -  Cdad. de Buenos Aires

 

Posibilidades de beca

 

Contacto: Dra. Irene Ippolito

Tel: 4343-0891 int 235/2358

iippoli@fi.uba.ar

 

Marzo 2005

 

Tesis de licenciatura en Física o Tesis de grado en Ingeniería en el marco del proyecto UBA:

Fenómenos de Difusión en Sistemas Químicos Multifásicos

 

En el presente plan se propone estudiar fenómenos de crecimiento controlados por difusión desde un punto de vista teórico - numérico aplicado a problemas de esparcimientos y de inestabilidades en frentes con reacciones químicas. Fenómenos de este tipo se encuentran frecuentemente en petróleo (ingeniería de reservorios), en ingeniería química y farmacéutica (flujos multifásicos), metalurgia (aleaciones que solidifican) e incluso bioquímica (crecimiento de colonias bacterianas).

En particular estudiaremos el desarrollo de las inestabilidades difusivas, por diferencia de densidad (Rayleigh-Taylor) y de viscosidad (Saffman-Taylor), en presencia de reacción-difusión para varias reacciones autocatalíticas. Respecto del enfoque numérico, se desarrollarán distintos códigos que sean capaces de simular y calcular las velocidades de crecimiento y de la aparición de las inestabilidades en los sistemas, a escala macroscópica, y de las interacciones moleculares a escala microscópica. Compararemos estos resultados con los obtenidos experimentalmente con el fin de establecer sus leyes de variación con los parámetros de control.

 

Lugar de Trabajo: Grupo de Medios Porosos, Facultad de Ingeniería UBA, Paseo Colón 850, Buenos Aires.

Contactos: Dr. Mario Cachile (mcachil@fi.uba.ar) o Dr. Alejandro D'Onofrio (adonofr@fi.uba.ar)