Movimiento de fluidos viscosos en canales con paredes porosas y efectos de acoplamiento viscoso-térmico

• Autores: Ferro, Sergio P.
• Año de publicación: 1998
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gnavi, Graciela Delia
• Materia: FLUJOS EN CANALES; FLUIDOS VISCOSOS; ACOPLAMIENTO VISCOSO-TÉRMICO; PAREDES POROSAS; MÉTODOS ESPECTRALES; ESTABILIDAD ESPACIAL; ESTABILIDAD TEMPORAL; FLOES IN CHANNELS; VISCOUS FLOWS; VISCOUS-THERMAL COUPLING; POROUS WALLS; SPECTRAL METHODS; SPATIAL STABILITY; TEMPORAL STABILITY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se estudió el flujo de un fluido newtoniano que circula en regimen laminar por un canal plano. El flujo es forzado por succión o inyección constante y uniforme a través de paredes porosasy rígidas que se hallan a distintas temperaturas. Se supuso que la viscosidad depende de latemperatura, por lo que la ecuación de Navier-Stokes se halla acoplada a la ecuación de laenergía. El problema admite soluciones de similaridad que fueron analizadas en detalle. Se desarrollaron rutinas numéricas basadas en métodos espectrales que resolvieron eficientementetanto las ecuaciones estacionarias como las ecuaciones dependientes del tiempo. Estopermitió realizar la descripción de los campos de velocidades, presiones y temperaturas paraun amplio rango de valores de los parámetros. Por otra parte, se analizó la estabilidad temporal y espacial de las soluciones estacionariasde similaridad. A tal fin se implementaron nuevos códigos numéricos que resuelven losproblemas de valores característicos que surgen en este tipo de análisis. El problema en dos variables espaciales (sin efectos de temperatura) fue resuelto medianteun código en diferencias finitas. Esto permitío investigar las relevancia de las soluciones desimilaridad bajo determinadas condiciones en la boca del canal.
The flow of a newtonian fluid along a plane channel was studied. The flow is driven byconstant, uniform suction (or injection) through porous rigid walls at different temperatures. The viscosity was assumed to depend on the temperature and thus the Navier-Stokes and theenergy equations are coupled. The problem admits a similarity solution which was analisedin detail. Numerical schemes based on spectral methods were developed. These routines efficently solveboth the time dependent and the steady state equations. This fact allows us to describe thevelocity, pressure and temperature fields for a large range of values of the parameters. The temporal and spatial stability of steady similarity solutions was also studied. Newnumerical codes were written to solve the characteristic value problems which appear in thistype of analysis. Finally, the two dimensional problem (without thermal effects) was solved using a finitedifference code. The importance of similarity solutions under given conditions at the entranceof the channel was investigated.
Fil: Ferro, Sergio P.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.