Experiencias de iniciación de movimiento de una partícula en una corriente unidireccional

MARTINO, R.; PATERSON, A.; PIVA, M.

Ciudad de Mendoza, Mendoza, Argentina

Workshop; IX Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones; 2006

UNCuyo

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} @page Section1 {size:595.3pt 841.9pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:35.4pt; mso-footer-margin:35.4pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> Las variables que influyen en el fenómeno de iniciación de movimiento de una partícula apoyada sobre el lecho de una corriente unidireccional son numerosas y complejas. Se presentan mediciones de las condiciones necesarias para iniciar el movimiento de una partícula aislada completamente contenida en la capa límite de una corriente laminar unidireccional, variando la  resistencia al avance y el grado de exposición sobre el lecho. Se utilizó un canal abierto, horizontal y angosto (longitud 130 cm y ancho 2 cm).  Se usaron partículas cilíndricas de acrílico (1,17 g/cm3) y aluminio (2,69 g/cm3) de tres diámetros (1,0 cm; 0,75 cm y 0,5 cm) y ancho (1,8 cm) levemente menor que el del canal. Los fluidos de trabajo fueron agua y solución de glicerina y agua (50 %). La zona de medición se ubicó a 75 cm de la entrada para garantizar flujo desarrollado.  Para una altura de columna fluida el caudal se impuso gradualmente para preservar condiciones cuasiestacionarias.  La temperatura se controló con una sonda en el seno del fluido. Se caracterizó el campo de velocidades para diferentes combinaciones de caudal y altura usando la técnica de PIV (Particle Image Velocimetry) parcialmente desarrollada en nuestro laboratorio. Se ajustaron los datos experimentales mediante una expresión analítica, y con ella se evaluó la velocidad para la mitad inferior del canal, dados el caudal y la altura de la columna. Los valores de caudal y altura para los cuales se produce la iniciación del movimiento de la partícula aislada constituyen los valores críticos.  Se presentan parámetros adimensionales que permiten agrupar las mediciones realizadas.