Proyecto Tubo Vortex - Penillas, Juan Manuel (2021)
En este trabajo se abordó el análisis integral de un tubo del vórtice de Ranque-Hilsch (TVRH), en particular, de un modelo que se comercializa actualmente. Este dispositivo ha concitado gran interés en la comunidad científica desde su descubrimiento, hecho que se refleja en el alto número de investigadores que se han involucrado en su estudio. Básicamente, el TVRH es un dispositivo extremadamente simple, sin partes móviles, que permite generar a partir de una corriente de un fluido a presión dos corrientes a diferentes temperaturas (una a una temperatura más baja que la de corriente de entrada, y la otra, a una temperatura más alta) sin aporte externo de energía de ninguna naturaleza. Los TRVH resultan utilizables en diversos campos como la refrigeración en operaciones de maquinado en dispositivos CNC, de componentes electrónicos, en secado y limpieza de gases, en separación de mezclas, en licuefacción de gases, entre otros usos. Una aplicación relativamente reciente, pero que reviste un alto interés, es la posibilidad de emplearlos en intervenciones quirúrgicas que requieran refrigeración localizada. Al iniciar el trabajo se planteó como objetivo principal contribuir a la explicación del Fenómeno Ranque-Hilsch, objetivo que, a priori, resulta en cierta medida ambicioso ya que luego de 90 años de investigación aún no se cuenta con una teoría enteramente aceptada acerca de su funcionamiento. El desafío planteado implicó un gran esfuerzo, ya que hubo que recopilar información desde el descubrimiento del dispositivo hasta las teorías más recientes e innovadoras; al mismo tiempo, debió desarrollarse un criterio propio para comprender la física detrás del fenómeno. Para esto se avanzó gradualmente con la finalidad de poder comprender los aspectos más complejos a partir de los conceptos más básicos. Este abordaje permitió que, al momento analizar las teorías más recientes, se hayan podido discutir acabadamente los aspectos fundamentales que involucran a las mismas.