Flujo oscilante de suspensiones confinado en una celda de Hele-Shaw

GARCIA, A. A.; ROHT, Y. L.; GAUTHIER, G.; SALIN, D.; HULIN, J. P.; DRAZER, G.; IPPOLITO, I.

Virtual

Congreso; 5º Encuentro Argentino y Latinoamericano de Ingeniería CADI/CLADI/CAEDI; 2021

CADI/CLADI/CAEDI

Estudiamos experimentalmente el flujo de suspensionesconcentradas de partículas (esferas PMMA, diámetro 40 μm) confinado a unacelda de sección rectangular y apertura milimétrica (1 × 10 mm).Utilizamos una bomba de jeringas para generar flujos oscilantes con amplitud decaudal Q0 y periodo T, trabajando siempre en elrégimen viscoso (Re < 1). Se rastrea el movimientode una fracción de las partículas marcadas con un colorante fluorescente. Losexperimentos modelan el flujo de contaminantes a través de fracturas en elsubsuelo terrestre.Determinamos la dependencia de la velocidad de lasparticulas con la posición a lo alto de la celda (1 mm), observando unadesviación con respecto a un perfil de velocidades parabólico a medida que seaumenta la concentración volumétrica de la suspension (20% < ϕ < 40%).Se relaciona este hecho con la migración de las partículas al centro de laapertura, donde es menor el esfuerzo de corte.A tiempos largos, se observó la aparición de unainestabilidad marcada por el crecimiento exponencial de las velocidadestransversales al flujo principal (velocidades perpendiculares a las paredes) ycaracterizada por su periodicidad en tiempo y espacio. Se investiga ladependencia del tiempo de aparición con respecto a la concentracion de lasuspension, ϕ, y los parámetros del flujo oscilante, Q0y T.