Mecanismos de despegue y efecto de la humedad en la resuspensión de partículas: Simulaciones de Monte Carlo

UÑAC, R.O.; BENITO, J.G.; IPPOLITO, I.; VALENZUELA ARACENA, K.A.; VIDALES, A M

La Plata

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

La resuspensión es el proceso en el cual partículas ya depositadas en una superficie son ?despegadas? de la misma por la acción de un agente externo como un fluido, una vibración mecánica, etc. Existen numerosos ejemplos de este fenómeno en diversas industrias, micro y nano-tecnología, contaminación ambiental y explotaciones mineras, entre muchos otros.En este trabajo se presenta un modelo de simulación basado en el método de Monte Carlo (MC) para describir la resuspensión de partículas que se encuentran sobre una superficie horizontal y lisa, por acción de un flujo de aire turbulento. La probabilidad de resuspensión es evaluada teniendo en cuenta los tres mecanismos posibles de resuspensión: balance entre los momentos de las fuerzas de adhesión partícula-superficie y las fuerzas aerodinámicas de un flujo de aire que tratan de despegarlas de dicha superficie ("roll"); balance entre las fuerzas de fricción partícula-superficie y las fuerzas aerodinámicas ("slide") y, balance entre las fuerzas de adhesión partícula-superficie y las fuerzas aerodinámicas ("pull-off").Se realiza un análisis detallado de la influencia de cada uno de los parámetros del modelo en el flujo de partículas resuspendidas en función del tiempo. Los resultados obtenidos se comparan con diferentes experimentos de otros autores, permitiendo mostrar la importancia de cada uno de los mecanismos.Por otro lado, se incorporan fuerzas capilares en el modelo de simulación para estudiar la influencia de la humedad en la resuspensión de partículas. Nuevamente, los resultados obtenidos son comparados con datos experimentales previos. Finalmente, se discuten las ventajas del presente modelo respecto de otros, destacando el aspecto complementario que las técnicas aquí utilizadas representan al incorporar el carácter estocástico del proceso de resuspensión.