Estabilidad del Movimiento Estacionario de un Tapón de Líquido en un Tubo Capilar

DIEGO M. CAMPANA; SEBASTIÁN UBAL; MARÍA D. GIAVEDONI; FERNANDO A. SAITA

Mendoza, Argentina

Congreso; IX Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones; 2006

Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo

El desplazamiento de un tapón de líquido en el interior de un tubo capilar es un proceso de interés tanto en el área biomédica como tecnológica.El movimiento de un tapón de líquido sobre un film preexistente -de espesor HinfD- en un canal bidimensional recto o en un tubo capilar de sección constante, constituye un modelo simplificado del fenómeno. La película precursora podría haber sido formada por la fase gaseosa que viaja adelante, cuando la misma es una burbuja. En el caso más general, la presencia del film precursor no está asociada necesariamente al flujo del tapón de líquido. A medida que avanza, el volumen de fluido deposita una película, cuyo espesor HinfT depende de la magnitud relativa de las fuerzas viscosas, capilares y de inercia, y de la longitud del tapón (Lp). En estado estacionario, debe verificarse que HinfD = HinfT, mientras que si estos espesores difieren, la longitud del tapón cambia con el tiempo y el problema es no estacionario.La propagación de una burbuja semi-infinita en un tubo capilar ha sido ampliamente estudiada. Por el contrario, el flujo de un tapón de líquido es un proceso que ha recibido menor atención. Determinar las condiciones de estabilidad del modelo analizado es de suma importancia, para controlar o predecir la evolución de procesos reales (fisiológicos, industriales, etc.) donde estos problemas aparecen.El objetivo de este trabajo es establecer las condiciones de estabilidad del desplazamiento estacionario de un tapón líquido; es decir, en que condiciones, el sistema recupera o no su configuración inicial, al perturbar el estado estacionario.