Efecto de la solubilidad de un surfactante sobre el proceso de inestabilidad de Rayleigh en capilares cilíndricos

DIEGO MARTIN CAMPANA; ADOLFO SAITA, FERNANDO

San Carlos de Bariloche, República Argentina

Congreso; XIV Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones (ENIEF 2004); 2004

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

En este trabajo se estudia la influencia de un surfactante soluble en la desestabilizaciónde películas líquidas que recubren la pared interior de capilares, analizando fundamentalmentela variación de los tiempos de cierre (formación de puentes) en función de parámetros que controlan la adsorción y la solubilidad del surfactante. El estudio se realizó con un modelo 3D axisimétrico basado en las ecuaciones de Navier-Stokes y resolviendo en forma simultánea el transporte del soluto en la fase e interfase, acoplados entre sí mediante la adsorción/desorción de surfactante entre ellas. El modelo de ecuaciones resultante (dinámico, no lineal y con frontera libre) se resolvió numéricamente utilizando una técnica convencional y muy efectiva para este tipo de problemas: el método de elementos finitos conjuntamente con el método de los spines, que permitió parametrizar la interfase y encontrar su posición simultáneamente con los campos de flujo, presión y concentraciones en la fase e interfase. Los resultados indican que con el aumento de la solubilidad y de la adsorción, puede descender en forma apreciable el tiempo de formación de puentes, dado que se reducen los gradientes de concentración y consecuentemente las tensiones de Marangoni (que tienen un efecto estabilizador).