Solución numérica para el flujo de ferrofluido inducido por un campo magnético rotativo en el límite de cero amplitud del campo

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dc.contributor.advisorChaves Guerrero, Arlex
dc.contributor.advisorFuentes Díaz, David Alfredo
dc.contributor.authorPeña Cruz, Víctor Alfonso
dc.date.accessioned2024-03-03T18:44:22Z
dc.date.available2011
dc.date.available2024-03-03T18:44:22Z
dc.date.created2011
dc.date.issued2011
dc.description.abstractFerroáuidos son usados en la fabricaciÛn de sellos mec·nicos para discos duros de computador y en otros dispositivos electrÛnicos, en sistemas para separaciÛn de materiales, en numerosas aplicaciones mec·nicas, en generadores electromec·nicos a escala nanomÈtrica, aplicaciones en micro-actuadores, amortiguadores y acelerÛmetros, tambiÈn se han desarrollado varias aplicaciones biomÈdicas. En este trabajo se reporta el an·lisis y soluciÛn numÈrica del conjunto de ecuaciones ferrohidrodin·micas para el áujo de ferroáuido inducido por un campo magnÈtico rotando, en dos geometrÌas diferentes: i) en un contenedor cilÌndrico y ii) en el espacio anular entre dos cilindros concÈntricos. El modelo matem·tico para ambos problemas fue basado en la teorÌa de la difusiÛn de momento angular interno (DMAI) de Zaitsev y Shliomis, se tuvieron en cuenta los tÈrminos que involucran los vectores de velocidad lineal y angular en la ecuaciÛn de magnetizaciÛn; la soluciÛn numÈrica se realizÛ usando el mÈtodo de diferencias Önitas (FDM) de primer orden en el seno del áuido y de segundo orden en las condiciones de frontera, los algoritmos se implementaron usando el lenguaje de programaciÛn Visual C++ 2008, donde se diseÒo un procedimiento iterativo que involucra la fuerza y el torque magnÈticos. La soluciÛn numÈrica obtenida es v·lida para suspensiones coloidales inÖnitamente diluidas y para bajas frecuencias y amplitudes de campo magnÈtico, los resultados numÈricos fueron comparados con las soluciones asintÛticas presentadas por Chaves et al, obteniÈndose un porcentaje de error igual a 3.18 % pero con un excelente acuerdo cuantitativo. La soluciÛn para la geometrÌa anular es la primera soluciÛn numÈrica que se reporta para este caso.
dc.description.abstractenglishFerroáuids are used in the manufacture of mechanical seals for computer hard drives and others electronic devices, systems of material separation, numerous mechanic applications, in electromagnetic nanoscale generators, applications in micro-pistons, shock absorber, acelerometers, and have also developed several biomedical applications. this paper reports an analysis and numerical solution of set of equations ferrohydrodynamics for a ferroáuid áow which is induced by rotating of an electromagnetic Öeld in two di§erent geometries: i) in a cylindrical container, and ii) in the annular space between two concentric cylinders. The mathematical model for both problems was based on the spin di§usion theory (DMAI), due to Zaitsev and Shliomis, then were taken intoaccount the terms which involve the lineal speed and angular speed vectors in the equation of magnetization, the numerical solution was performed using the Önite di§erence method (FDM) Örst order within the áuid and second-order boundary conditions, the algorithms were implemented using the programming language Visual C++ 2008 where design is an iterative procedure involving the magnetic force and torque. The numerical solution obtained can be used by inÖnitely dilute colloidal suspensions and low frequencies and amplitudes of magnetic Öeld, the numerical results were compared with the asymptotic solutions presented by Chaves et al, obtaining an error rate equal to 3.18%, but with an excellent quantitative agreement. The solution for the annular geometry is the Örst numerical solution that is reported for this case.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/25735
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectFerroáuido
dc.subjectCampo magnetico rotante
dc.subjectEcuaciones ferrohidrodin·micas
dc.subjectDiferencias Önitas
dc.subjectSoluciÛn asintÛtica
dc.subject.keywordFerroáuid
dc.subject.keywordRotating magnetic Öeld
dc.subject.keywordFerrohydrodynamics equations
dc.subject.keywordÖnite di§erences
dc.subject.keywordAsymptotic solution.
dc.titleSolución numérica para el flujo de ferrofluido inducido por un campo magnético rotativo en el límite de cero amplitud del campo
dc.title.englishNumerical solution for the ferrofluid flow induced by a rotating magnetic field in the limit of zero amplitude field?
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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