DINAMICA DE FLUIDOS MAGNETICOS

Autor: MELLE HERNÁNDEZ SONIA.
Año: 2001.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS. UNED.

Resumen: En la década de los 50 se descubrieron unos nuevos materiales, a los que se les denominó materiales inteligentes, los cuales sufren una transformación rápida y reversible cuando se aplica sobre ellos un campo externo, pasando de un estado en el que pueden fluir libremente, como si de un líquido se tratase, a un estado en el que la resistencia al flujo es muy alta. Un caso particular de estos materiales son las suspensiones magneto-reológicas, en las que el cambio en sus propiedades reológicas está estrechamente ligado al cambio micro-estructural que sufre la suspensión cuando se aplica un campo magnético, debido al cambio micro-estructural que sufre la suspensión cuando se aplica un campo magnético, debido a la agregación de las partículas para formar cadenas alineadas con el campo (estructuras anisótropas), que son las causantes de la restricción del movimiento del fluido. Esta anisotropía en la forma de las estructuras inducidas en la suspensión da lugar a una anisotropía óptica en el medio, por lo que el uso de técnicas ópticas que utilizan luz polarizada, como la polarimetría y el scattering, son muy útiles para estudiar los cambios micro-estructurales. El principal objetivo de este trabajo es estudiar los procesos de agregación de las partículas que forman las suspensiones magneto-reológicas así como la dinámica de las estructuras que se inducen cuando sobre ellas actúan campos magnéticos externos en dos configuraciones espacio-temporales distintas: campos unidireccionales pulsados y campos rotantes. El estudio es fundamentalmente experimental y se basa en el uso de técnicas ópticas, ya que dichas técnicas nos permiten obtener información de la estructura de los agregados y su evolución espacial. Los experimentos se complementan con simulaciones de dinámica molecular o Browniana. Bajo campos unidirecionales pulsados, se han estudiado los distintos procesos de agregación en el régimen difusivo obteniéndose un comportamiento a tiempos largos en forma de ley de potencias para el dicroismo (número total de partículas agregadas). Según el tipo de agregación sea tridimensional o unidimensional se obtienen dos valores del exponente claramente diferenciados. Bajo campos rotantes las cadenas inducidas rotan con el campo y sufren procesos de agregación y fragmentación para disminuir su fricción viscosa. La dinámica de rotación se encuentran gobernada por el número de Mason (cociente entre fuerzas viscosas y magnéticas). Esiste un número de Mason de corte, por encima del cual las fuerzas viscosas dominan e inhiben el proceso de agregación.

Autor: HERRERO SANZ HENAR.
Año: 1993.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA Y MATEMATICA APLICADA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA DE SISTEMAS FUERA DE EQUILIBRIO.

Resumen: SE HAN ESTUDIADO CUATRO INESTABILIDADES HIDRODINAMICAS DIFERENTES; DOS DE ELLAS DIRIGIDAS POR UN GRADIENTE DE TEMPERATURAS, OTRA POR UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO Y OTRA POR UN VOLTAJE EXTERNO. EN LAS DIRIGIDAS POR GRADIENTE DE TEMPERATURA SE HA ESTUDIADO LA INFLUENCIA DE UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO VERTICAL EN UN PROBLEMA DE CONVECCION ESTACIONARIO, ESTE INHIBE LA CONVECCION Y FAVORECE LA APARICION DE UN SEGUNDO MODO. SE HA ESTUDIADO LA CONVECCION OSCILATORIA PARA UNA BIFURCACION DE HOPF CON RESONANCIA. PARA LA CONVECCION OSCILATORIA EN MEZCLAS BINARIAS SE ANALIZA LA EXISTENCIA, ESTABILIDAD Y VELOCIDAD DE FRENTES Y PULSOS ENTRE ONDAS VIAJERAS Y EL ESTADO CONDUCTIVO EN UNA ECUACION DE GINZBURG-LANDAU ACOPLADA A UN FLUJO MEDIO QUE DA CUENTA DE UN MODO DE CONCENTRACION. EN LA DIRIGIDA POR EL CAMPO MAGNETICO EN UN FERROFLUIDO SE HA REALIZADO UN ANALISIS DE ESTABILIDAD DE LAS POSIBLES ESTRUCTURAS MEDIANTE ECUACIONES DE AMPLITUD Y UNA ECUACION MODELO. FINALMENTE SE HA ESTUDIADO UNA ECUACION MODELO PARA LA CONVECCION EN UNA CAPA DE UN CRISTAL LIQUIDO NEMATICO AL QUE SE APLICA UNA CORRIENTE ELECTRICA OSCILANTE.