Dispersión hidrodinámica en un flujo oscilante en una celda de Hele -Shaw

ROHT, Y.L.; HULIN, J.P.; SALIN, D.; AURADOU, H.; CHERTCOFF, R.; IPPOLITO, I.

Merlo, San Luis

Congreso; 100ª Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina; 2015

Asociación de Física Argentina

Se estudió el proceso de mezcla y dispersión hidrodinámica de un trazador pasivo durante el flujo oscilante de un fluido newtoniano dentro de una celda Hele Shaw, con y sin presencia de partículas en suspensión. Se utilizó glicerina al 21 % en agua como fluido y en uno de los casos se agregaron partículas de poliestireno de 40 micrones de diámetro en suspensión, con concentraciones de 10, 20 y 30 % en masa. Se construyó un dispositivo experimental que nos permitió desarrollar un flujo oscilante dentro de una celda bidimensional pudiendo controlar tanto el período como la amplitud de la oscilación. Se realizaron experiencias en un rango de amplitudes entre 3.5 - 6 mm; y para períodos de la oscilación entre 2 - 200 seg. El estado inicial de la experiencia se definió con una "interfase" recta entre las soluciones con y sin trazador en el centro de la celda, la cual se mantuvo durante un intervalo corto de tiempo para evitar la difusión molecular. Para complementar el estudio del caso de fluido sin partículas, se realizó una simulación del tipo "Monte Carlo" de forma tal de ampliar el rango de períodos y amplitudes, además poder estudiar la distribución del trazador a través del espesor de la celda. En todos los casos se observa que el parámetro apropiado para describir los diferentes regímenes es el cociente entre el tiempo de difusión molecular tm a través del espesor de la celda y el período característico de la oscilación T.