Distribución de líneas de corriente en junturas X: dependencia con la geometría de la sección y el número de Reynolds

CORREA PABLO G.; CACHILE MARIO A.; GOMBA JUAN M.; AURADOU HAROLD; MAC INTYRE JONATAN R.; HULIN JEAN-PIERRE

Paraná, Entre Ríos

Congreso; IV Congreso de Microfluìdica Argentina; 2017

Se estudia, mediante simulaciones numéricas tridimensionales, el flujo en junturas X y su dependencia con la geometría de la sección transversal y el caudal. Se analizan dos geometrías distintas, circulares y cuadradas y se caracteriza el flujo según el número de Reynolds (Re). Se considera el caso de dos fluidos idénticos que ingresan de manera enfrentada y se resuelve el flujo laminar en modelos tridimensionales, teniendo como parámetros de estudio el número de Reynolds y el ángulo de intersección de los canales.Se analiza la distribución de ambos fluidos en los canales de salida. Se encuentran dos patrones de flujo distintos que dependen del número de Re y del ángulo de intersección. Un patrón a bajo Re que se caracteriza por poseer una interfaz bien definida que separa ambos fluidos. Por encima de un Re crítico los efectos inerciales tienen mayor importancia y se genera un patrón de cruce de las líneas de corriente con respecto a lo que sucede a Re bajo. Para un ángulo de intersección de 90° es característica la formación de vórtices en la zona de encuentro. Mientras que para ángulos menores se observa el entrecruzamiento de las líneas en el centro de la juntura, y zonas de recirculación, que aumentan en tamaño al aumentar Re.