La convección es el proceso en el que los fluidos menos densos se elevan sobre otros
más densos. Se encuentra presente en fenómenos naturales tan diversos como el
almacenamiento natural de CO2, la propagación de ondas viajeras, y la formación de
columnas de basalto. Por lo tanto, determinar las condiciones bajo las que se produce
convección representa un desafío importante. La convección puede originarse por
gradientes de densidad debidos a expansión térmica o a cambios de composición en
los fluidos. Modelos anteriores y experimentos realizados en la reacción de iodatoácido
arsenioso determinaron que los gradientes del primer tipo producen efectos
insignificantes en comparación con los del segundo. Desarrollamos un modelo no-lineal
para la propagación de frentes de reacción delgados en reacciones autocatalíticas que
ocurren en un sistema bidimensional. Empleamos una ecuación de calor (adveccióndifusión)
para determinar la distribución de temperaturas en el sistema, la ley de Darcy
para determinar la velocidad de los fluidos, y la relación eikonal para describir la
propagación de los frentes. Los efectos térmicos del modelo dan lugar a frentes planos,
no-axisimétricos, y axisimétricos. Sometemos la solución de frente plano de nuestro
sistema a un análisis lineal de estabilidad. Para ello introducimos perturbaciones
pequeñas, obteniendo así un sistema lineal de ecuaciones para la evolución de dichas
perturbaciones. Mediante este análisis determinamos las condiciones para el desarrollo
de frentes convectivos. Resumimos estos resultados en el plano generado por nuestros
parámetros de control — los números de Rayleigh — y sugerimos posibles usos para
este modelo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/6657 |
| Date | 28 March 2016 |
| Creators | Ruelas Paredes, David Reinaldo Alejandro |
| Contributors | Vásquez, Desiderio A. |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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