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 |
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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) |