Influencia de la rugosidad en las propiedades dinámicas de gases granulares
- Autores: Alberto Megías Fernández
- Directores de la Tesis: Andrés Santos Reyes (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Extremadura ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Vicente Garzó Puertos (presid.), Wolf Till Kranz (secret.), Nagi Khalil Rodríguez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Modelización y Experimentación en Ciencia y Tecnología por la Universidad de Extremadura
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El estudio físico-estadístico de la materia granular es esencial para entender desde un punto de vista fundamental los fenómenos que presentan estos sistemas clásicos de muchas partículas. En condiciones de flujo rápido, los materiales granulares exhiben un comportamiento que recuerda al de un gas y que puede estudiarse desde el punto de vista de la teoría cinética de gases. A diferencia de un gas molecular, un gas granular disipa energía debido a las colisiones entre sus partículas. Por ello, mientras que el modelo más sencillo de un gas molecular consiste en una colección de esferas duras elásticas, para un gas granular, éstas se consideran inelásticas y su extensión más realista consiste en considerar también su rugosidad superficial. Además, un gas granular puede encontrarse tanto en libre evolución, como forzado o sumergido en un fluido intersticial. En este trabajo, se ha tratado de describir la dinámica de gases granulares bajo distintas ligaduras con el objetivo de extraer propiedades específicas del caso rugoso. Para ello, se ha utilizado la ecuación de Boltzmann, añadiendo, en el caso forzado y de suspensiones, términos de tipo Fokker¿Planck. Los principales objetivos de la tesis han sido describir teóricamente los estados homogéneos de los gases considerados, el estudio de efectos de memoria en ellos, y la caracterización de las propiedades de transporte e inestabilidades en la descripción hidrodinámica de un gas granular de partículas rugosas. Todo este análisis ha sido complementado con simulaciones por ordenador bajo algoritmos de tipo Monte Carlo y de dinámica molecular.
