Aplicación de campos eléctricos a chorros capilares.

• Autores: Josefa Guerrero Millán
• Directores de la Tesis: Francisco Javier García García (dir. tes.), Heliodoro González García (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2011
• Idioma: español
• Número de páginas: 121
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  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • Los resultados de este trabajo no se restringen a la mera caracterización de la estimulación EHD, sino que por un lado el formalismo es útil para la descripción de cualquier tipo de estimulación realizada mediante esfuerzos en la superficie del chorro, y por o ... tro, se han obtenido resultados relativos a la dinámica del chorro que tienen interés por sí mismos. Nos referimos a la descripción de los modos espaciales. Por ello, la organización más natural de la tesis nos parece aquella en la que primero se plantee el problema fluidomecánico de un chorro sometido a esfuerzos superficiales de cualquier origen, y posteriormente se aborde el problema eléctrico propio de la estimulación EHD. Para ello, en el capítulo dos se presentarán las ecuaciones y condiciones de contorno que describirán la dinámica del problema fluido sometido a cualquier tipo de estimulación superficial. Se resolverá el problema fluido sometido a una estimulación puntual con una dependencia temporal armónica (problema de la señal), mediante el formalismo de la función de Green. En esta solución aparecerá una combinación de los modos del sistema. Se mostrará un estudio detallado del análisis espacial del chorro capilar y se comprobará que la función de Green es una herramienta imprescindible para la comprensión de los modos espaciales. Una vez realizado el análisis modal, el objetivo del capítulo tres es realizar un estudio análogo mediante los modelos unidimensionales, lo cual suministra una herramienta de análisis más simple y, como se verá, suficientemente precisa. Se estudiarán los modos que aparecen en cada uno de los modelos y se comprobará su bondad comparando los resultados obtenidos para la función de Green con los del caso 3D. La caracterización de la estimulación EHD se realizará en el capítulo cuatro. Aunque en general están acoplados el problema fluidomecánico y eléctrico, en la práctica estos problemas pueden considerarse desacoplados. Se resolverá el problema eléctrico mediante el método de los elementos finitos usando el software comercial COMSOL Multiphysics y a partir de sus resultados se obtendrán los esfuerzos eléctricos que actúan sobre el chorro. Para comprobar y entender estos resultados numéricos, se propondrá un modelo circuital del problema. A partir del estudio numérico se diseñará un estimulador que actúe de forma eficiente. Por último, para dicho diseño, se estudiará la respuesta del chorro a la estimulación. Para ello se calculará la convolución de la función de Green obtenida en capítulos anteriores con los esfuerzos que se han obtenidos de forma numérica. De estos resultados se podrá obtener mucha información, como por ejemplo, cómo afecta la estimulación a cada uno de los modos espaciales, o a qué tipo de condición de contorno corresponde la deformación y velocidad obtenidas a la salida de la estimulación. También se verá cuál de las dos componentes de la estimulación, normal o tangencial, es más eficiente.