Estudio de los diferentes mecanismos de despegue en la resuspensión de partículas mediante simulaciones de Monte Carlo

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

La Plata

Congreso; 102 REUNION DE LA A.F.A; 2017

Asociación de Física Argentina

La resuspensión de partículas corresponde al proceso en el cuál partículas ya depositadas en una superficie son ?despegadas? de la mismapor la acción de agentes externos tales como vibraciones, flujo de aire, choques de otras partículas, entre otros.Existen numerosos ejemplos de este fenómeno en, micro y nano-tecnología, industrias, explotaciones mineras y contaminación ambiental.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 presentes en este fenómeno. Por un lado, el que resulta del 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"). Por otro lado, el balance entre las fuerzas de fricción partícula-superficie y las fuerzas aerodinámicas ("slide"). Finalmente, el que tiene en cuenta el balance entre las fuerzas de adhesión partícula-superficie y las fuerzas aerodinámicas ("pull-off").Se realiza un análisis de la incidencia de cada uno de estos tres mecanismos en el fenómeno estudiado así como tambiénse demuestra la influencia de cada uno de los parámetros del modelo en los resultadospara el flujo de partículas resuspendidas en función del tiempo. Finalmente, se discuten las ventajas que presenta el modelo MC al complementar los modelos ya existentes mediante la incorporación de la naturaleza estocástica del proceso de resuspensión en los diferentes mecanismos de despegue.