Estudio de flujos convectivos Rayleigh-Benard por el método de moteado laser

Resumen

SE ESTUDIA EL CAMPO DE VELOCIDADES EN UN FLUJO CONVECTIVO RAYLEIGH-BENARD EN UNACELULA RECTANGULAR DE DIMENSIONES 25*14.6*12 3 MM3 PARA UN FLUIDO (ACEITE DE SILICONA) DE PR=130 SEMBRADO CON PARTICULAS DE LATEX DE 1.1 MM DE DIAMETRO. EL CAMPO DE VELOCIDADES SE MIDE CON UNA TECNICA DE VELOCIMETRIA DE MOTEADO LASER TRABAJANDO EN MODO DE IMAGEN DE PARTICULAS QUE PERMITE MEDIR SIMULTANEAMENTE LAS DOS COMPONENTES DE LA VELOCIDAD EN UN PLANO. COMO FUENTE DE LA LUZ SE HA UTILIZADO UN LASER DE BAJA POTENCIA (HE-NE DE 5 MW) Y SE HA LOGRADO UNA TOTAL AUTOMATIZACION DEL PROCESO DE ANALISIS OBTENIENDOSE MEDIDAS CORRECTAS EN UN 80 A 90% DE LOS 288 PUNTOS ANALIZADOS EN CADA PLANO. ESTOS DATOS SE PROCESAN SISTEMATICAMENTE PARA OBTENER MAPAS DE VECTORES VELOCIDAD ISOVELOCIDADES ISOVORTICIDADES Y LINEAS DE CORRIENTE ADEMAS DE UN CALCULO DE CAUDALES. DEL ANALISIS DE VARIOS PLANOS PARALELOS DEL FLUJO SE CALCULA LA 3A. COMPONENTE DE LAVELOCIDAD Y LAS LINEAS DE CORRIENTE 3-D QUE DETERMINAN LA ESTRUCTURA ESPACIAL DE LA FIGURA DEL FLUJO. SE HA ESTUDIADO ASI LA EVOLUCION DEL MOVIMIENTO EN EL PLANO MEDIO INCLUYENDO UN ANALISIS EN MODOS NORMALES Y EL CALCULO DEL UMBRAL DE CONVECCION (RAC=2.8 RAC RAC=1707). SE COMPRUEBA LA SIMETRIA RESPECTO A LA DIRECCION Z DE LAS ESTRUCTURAS CORRESPONDIENTES A LAS DOS RAMAS DE LA BIFURCACION. TAMBIEN SE HA OBSERVADO UNA OSCILACION ENTRE AMBAS EN UN EXPERIMENTO EN QUE EL UMBRAL DE CONVECCION SE INHIBIO HASTA RA=15RAC POR EFECTODE LAS PAREDES. LAS ESTRUCTURAS ESTACIONARIAS QUE SE HAN ENCONTRADO SON: UN FLUJO BIDIMENSIONAL QUE SE TRANSFORMA BRUSCAMENTE EN TRIDIMENSIONAL A RA=125 RAC ANALIZANDOSE ESPACIALMENTE UN EJEMPLO DE AMBOS. DE LAS LINEAS DE CORRIENTE 3-D SE HA OBTENIDO QUE LAS FIGURAS DE AMBOS FLUJOS TIENEN LAS MISMAS ESTRUCTURAS BASICAS. SIN EMBARGO LA BIDIMENSIONAL ESTA COMPUESTA POR 4 DE ELLAS MIENTRAS QUE LA TRIDIMENSIONAL ESTA COMPUESTA POR 8 CON SUS EJES EN DISTINTA ORIENTACION QUE LA ANTERIOR.