Estudio numérico y experimental de la eficiencia de mezclado en junturas X

CORREA, PABLO; GOMBA J. M.; MAC INTYRE J. R.; CACHILE M.; AURADOU H.; HULIN J. P.

La Plata

Congreso; XIV Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones; 2016

División de Fluidos y Plasmas - Asociación Física Argentina

En este trabajo se presentan resultados sobre el estudio del flujo de dos l´ıquidos miscibles dentro de canalesque se intersecan formando un ´angulo (juntura X). En esta geometr´ıa, se identifican dos entradas y dos salidas, yen particular se estudia el ingreso de dos l´ıquidos id´enticos de manera enfrentada. Se estudia de manera num´ericay experimental del efecto del n´umero Re (1 < Re < 70) sobre la eficiencia del mezclado para un ´angulo de crucede 90◦y secciones transversales de los canales circulares y cuadradas.El estudio num´erico es llevado a cabo por medio de un c´odigo 3D en elementos finitos, el cual permite trazar lasl´ıneas de corriente y caracterizar el flujo en los conductos. Paralelamente, en los experimentos, marcando uno delos l´ıquidos con un trazador, la visualizaci´on se realiza mediante t´ecnicas de transmisi´on de luz y de fluorescencia.La eficiencia de mezclado se calcula para distintas posiciones a lo largo de un canal de salida, encontrandoque a medida que aumenta el Re disminuye la eficiencia debido a que el proceso de mezclado es difusivo. Sinembargo se encuentra que para Re > 60 el flujo deja de ser estacionario y la eficiencia de mezclado experimentaun aumento notable. Se observan oscilaciones en el flujo para los Re m´as elevados, las cuales se comparan conaquellas obtenidas en las simulaciones num´ericas.