CONGRESO XVII – Trabajo 01

ESTUDIO NUMÉRICO DE LA ADVECCIÓN CAÓTICA DE PARTICULAS SÓLIDAS EN FLUJOS ROTATORIOS TRIDIMENSIONALES

CRISTIAN ESCAURIAZA1

RESUMEN

A través de la teoría de advección caótica se han podido estudiar muchos problemas de transporte y mezcla en flujos no turbulentos, con el propósito de entender y cuantificar las características del movimiento de partículas de fluido en simples flujos analíticos mediante un análisis Lagrangiano. Recientemente se han realizado nuevos estudios que han extendido esta investigación a flujos mucho más complejos, que también pueden estudiarse experimentalmente, sin embargo, existe muy poco conocimiento sobre la dinámica de flujos caóticos con múltiples fases. El propósito de esta investigación es estudiar numéricamente la dinámica de partículas sólidas en un flujo tridimensional dentro de un cilindro cerrado, con tapas que rotan en dirección contraria a la misma velocidad angular. En este caso se realizan simulaciones desacopladas del flujo que se basan en modelos analíticos de las fuerzas que actúan sobre las partículas, y con un esquema de colisión elástica con las paredes. Las soluciones muestran como el efecto de la gravedad puede suprimir el movimiento caótico que se ha observado en partículas de fluido. El efecto de la inercia de las partículas se analiza a través de mapas Lagrangianos promedio, y de la varianza de concentración, mostrando que la mezcla disminuye en el caso de partículas sólidas dentro del cilindro.

1 Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile. PhD candidate, Georgia Institute of Technology, Atlanta USA.

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Sochid Congreso 2005 01
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