Efecto de couple stresses y esfuerzos asimétricos en el flujo de un ferrofluidos impulsado por un campo magnético rotativo en un canal

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dc.contributor.advisorChaves Guerrero, Arlex
dc.contributor.advisorRinaldi, Carlos
dc.contributor.authorAlviz Meza, Aníbal
dc.date.accessioned2024-03-03T22:03:20Z
dc.date.available2015
dc.date.available2024-03-03T22:03:20Z
dc.date.created2015
dc.date.issued2015
dc.description.abstractLos ferrofluidos son un claro ejemplo de fluidos estructurados; cuyo comportamiento reológico está influenciado por fuerzas de polarización magnética. Adicionalmente, los ferrofluidos se caracterizan por un tensor de esfuerzos asimétrico cuando están bajo la acción de un campo magnético et al. (2006), donde se reportan resultados experimentales para el flujo de un ferrofluido de carácter superficial, impulsado por un campo magnético rotativo uniforme en un canal circular de sección transversal cuadrada. En el presente trabajo se obtiene una solución numérica para el flujo de un ferrofluido en esta geometría particular, considerando el efecto de difusión del momento angular interno; descrito por el tensor de esfuerzos "couple stresses" y cuantificado por el coeficiente fenomenológico "spin viscosity". Se obtuvieron soluciones numéricas tanto para el flujo de un ferrofluido en un ducto como en un canal de sección transversal cuadrada. Las soluciones numéricas obtenidas mostraron que el flujo de ferrofluidos en un ducto se genera sólo en caso de que exista difusión del momento angular interno (spin viscosity). En cuanto a los resultados obtenidos en el canal, inclusive para el caso de "spin viscosity" cero es posible generar flujo de un ferrofluido de carácter superficial; a causa de la discontinuidad del tensor de esfuerzos "couple stresses" y el tensor de esfuerzos antisimétricos a través de la interfase ferrofluido/aire. Por otra parte, se encontró que la magnitud del flujo en canal era mayor cuando el parámetro de flujo "spin viscosity" era tomado como cero; lo cual puede ser explicado por la competencia entre el mecanismo de flujo volumétrico y superficial. Finalmente, para las mismas condiciones de intensidad y frecuencia del campo magnético, la magnitud del flujo en el canal fue un poco mayor que la del ducto. _____________________________________________
dc.description.abstractenglishFerrofluids are a clear example of structured fluids; whose rheological behavior is influenced by forces of magnetic polarization. Moreover, these fluids are characterized by an antysimmetric stress tensor when they are under the action of a rotating magnetic field. This work has been motivated by the experimental evidence of the surface flow of a ferrofluid driven by a rotating magnetic field in a circular channel of square cross section (Krau et al., 2006). In this work a numerical solution for this particular geometry is obtained, which considers the effect of diffusion of the internal angular momentum of the ferrofluid particles; which is described by the tensor "couple stresses" and quantified by a phenomenological coefficient "spin viscosity". Numerical solutions for a ferrofluid flow in a duct as a channel of square cross section were obtained. The numerical solutions obtained showed that the ferrofluid flow in a duct is generated only in case that the existence of the internal angular momentum diffusion is assumed (fispin viscosityfl). As for the results of the channel, in the event of fispin viscosityfl zero, it is possible to generate ferrofluid flow of superficial character because of discontinuity of "couple stresses" and antisymmetric stresses through the ferrofluid-air interface. Moreover, it was found that the channel flow magnitude is greater when the parameter of flow fispin viscosityfl was at nonzero: this can be explained because of the combined action between the mechanism of flow volumetric and surface. Finally, for the same conditions of intensity and frequency of the applied magnetic field, the magnitude of the flow in the channel was found to be higher than in the duct. __________________________________________
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Química
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/20.500.14071/32322
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería 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.subjectFerrofluido
dc.subjectSpin Viscosity
dc.subjectCouple Stresses
dc.subjectCanal
dc.subjectDucto
dc.subjectCampo Magnético
dc.subject.keywordFerrofluid
dc.subject.keywordSpin Viscosity
dc.subject.keywordCouple Stresses
dc.subject.keywordChannel
dc.subject.keywordDuct
dc.subject.keywordRotating Magnetic
dc.titleEfecto de couple stresses y esfuerzos asimétricos en el flujo de un ferrofluidos impulsado por un campo magnético rotativo en un canal
dc.title.englishEffect of couple stresses and asymmetric efforts in the flow of ferrofluids driven by rotating magnetic fields in a
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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