FENOMENOS TERMODINAMICOS DE TRANSPORTE

Autor: CAMPOS MORENO DANIEL.
Año: 2004.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAT DE CIÈNCIES.
Centro de realización: ESCUELA DE POSTGRADO.

Resumen: En este trabajo se pretenden estudiar y modelizar las principales características de los procesos de transporte a través de medios fractales o autosimilares. A pesar de ser unas estructuras muy diferentes entre si y aparentemente irregulares, los fractales poseen una serie de propiedades comunes, que se suelen caracterizar mediante leyes de escala, y que permiten plantear un modelo de transporte general. Nosotros, tras revisar los principales resultados que se conocen en el campo de la difusión en medios fractales, proponemos una ecuación analítica que es capaz de explicar la casi totalidad de estos resultados y que incluso predice algunos comportamientos no conocidos hasta la fecha. La validez de dicho modelo es comprobada mediante simulaciones de random-walk llevadas a cabo sobre estructuras fractales generadas por ordenador. Además de procesos de difusión, el modelo que proponemos puede extenderse para considerar otros fenómenos de transporte más generales. En concreto, dedicamos una parte de trabajo al estudio de procesos de reacción-difusión en medios fractales y, puesto que estos modelos dan lugar a soluciones de tipo propagatorio, nos concentramos especialmente en determinar las velocidades de propagación que predice el modelo para estos casos, comprobando de nuevos la validez de estos resultados mediante simulaciones. La última parte de la memoria se dedica al estudio de aplicaciones prácticas y comparación con experimentos en los cuales los procesos de difusión o de propagación a través de medios autosimilares pueden tener especial relevancia. Las aplicaciones concretas que analizamos son: 1,- La difusión de sustancias a través de redes hidrográficas. 2,- Los procesos de migraciones biológicas a través de redes fractales. 3,- Los procesos de combustión e incendios forestales en distribuciones de combustible heterogéneas. 4,- La propagación de frentes químicos en medios fractales.

Autor: VALENCIA MONREAL JOSE JAVIER.
Año: 2004.
Universidad: PAÍS VASCO.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE BILBAO.

Resumen: LAS ECUACIONES TERMOHIDRODINÁMICAS QUE RIGEN EL FENOMENO DE LA DIFUSION TERMICA SE SIMPLIFICAN MEDIANTE LA TEORIA FURRY, JONES Y ONSANGER (FJO), OBTENIENDO RESULTADOS ANALITICOS. SE ELABORA UN PROGRAMA DE CALCULO UTILIZANDO EL METODO EN DIFERENCIAS FINITAS, Y MEDIANTE LOS PARAMETROS RELEVANTES SE OBTIENEN RESULTADOS NUMERICOS. EL PROGRAMA VIENE VALIDADO CON EL BENCHMARK PROPUESTO POR VAHL DAVIS. LOS RESULTADOS NUMERICOS SE COMPARAN CON LOS OBTENIDOS MEDIANTE LA TEORIA FJO, Y SE ESTABLECE LOS LIMITES DE VALIDEZ DE DICHA TEORIA. BASANDOSE EN LOS RESULTADOS DE LA TEORIA FJO SE ESTABLECEN LOS CRITERIOS PARA LA CONSTRUCCION DE COLUMNAS DE TIPO CLUSIUS-DICKEL. SE CONTRUYEN COLUMNAS TERMOGRAVITACIONALES EN ACERO INOXIDABLE CUYOS TUBOS FUERON CUIDADOSAMENTE SELECCIONADOS. DE ESTA MANERA, SE OBTIENEN COLUMNAS TERMOGRAVITACIONALES QUE SI OPERAN DENTRO DE EL RANGO DE VALIDEZ DE LA TEORIA FJO, SON INSTRUMENTOS EXCEPCIONALES PARA LA OBTENCION DE COFICIENTES DE TRANSPORTE DE MEZCLAS LIQUIDAS BINARIAS ORGANICAS. SE MIDEN LOS COEFICIENTES DE DIFUSION TERMICA Y COEFICIENTES DE DIFUSION ORDINARIA Y POR CONSIGUIENTE EL COEFICIENTE SORET DE LAS SIGUIENTES MEZCLAS BINARIAS: - TOLUENO/HEXANO (51.7%). - AGUA/ETANOL (39.12%). - TETRALINA/DODECANO (50%). - TETRALINA/ISOBUTILBENCENO (50%). - ISOBUTILBENCENO/DODECANO (50%). - AGUA/METANOL (90%). - AGUA/ETANOL (90%). - AGUA/ISOPROPANOL (10%). EXPERIMENTALMENTE SE OBTIENE EXCELENTES RESULTADOS, Y SE PARTICIPA EN LA ELABORACION DE UN TEST (BENCHMARK) PARA MEDIDAS EXPERIMENTALES JUNTO CON LAS UNIVERSIDADES MONS-HAINAUT (BERLGICA), DE BAYREUTH (ALEMANIA), DE TOULOUSE (FRANCIA) Y DE MAX-PLANCK INSTITUT DE MAINZ (ALEMANIA).