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Mecánica de los fluidos térmicos en aplicaciones industriales

El estudio del flujo multifásico que se desarrolla en la interfaz entre dos fluidos o entre fluidos y sólidos puede dar lugar a nuevas aplicaciones industriales de notable influencia sobre la economía mundial. Un equipo internacional de jóvenes científicos ha hecho suyo este desafío.

Tecnologías industriales

La ciencia y la investigación tecnológica evolucionan a un ritmo sin precedentes que alumbra aplicaciones radicalmente nuevas, capaces de transformar la manera en la que vivimos y trabajamos. El estudio de la reología y de la transferencia de calor y masa en sistemas técnicos complejos podría ejercer una influencia significativa en el desarrollo de técnicas energéticas alternativas y de dispositivos administradores de fármacos. La ingeniería de los fluidos térmicos requiere una combinación de experimentación y de modelización teórica. Ante esta tesitura, mediante el proyecto PAS (Patterns and surfaces), financiado por la UE, se ha pretendido fomentar la colaboración entre países que disponen de un gran caudal de conocimiento y experiencia en los campos de la mecánica de fluidos multifásicos y los fenómenos de transporte. Para alcanzar dicho objetivo, en el ámbito del proyecto PAS se ha ofrecido la oportunidad de cursar estudios de alto nivel a científicos incipientes e investigadores noveles procedentes de universidades e institutos de Canadá, Francia, Israel, Japón, Rusia, Turquía y Estados Unidos. Todos estos países poseen industrias potentes relacionadas con la ingeniería de los fluidos térmicos, lo cual garantiza una aceptación más rápida de investigadores que destaquen por su potencial innovador y su capacidad tecnológica. Las excelentes oportunidades que se han brindado consisten en la posibilidad de trabajar en un entorno internacional, recibir el apoyo de los principales expertos y la posibilidad de crear o ampliar redes de contactos y colaboración eficaces. Por otro lado, los temas objeto de esta investigación han abarcado desde la inestabilidad de Faraday y Bénard-Marangoni en la termocapilaridad hasta la dinámica de las líneas de contacto. Se han estudiado varias inestabilidades hidrodinámicas en profundidad con el propósito de descubrir los mecanismos físicos subyacentes en la transición de un flujo ordenado al desorden. El estudio experimental sobre la inestabilidad de Faraday se ha centrado en la física de los fluidos miscibles, potencialmente aplicable al desarrollo de nuevas tecnologías industriales. Se han llevado a cabo mediciones de velocidades de flujo utilizando la técnica de conjugación de fase magnetoacústica. Para cubrir las necesidades planteadas por experimentos de tamaña complejidad, el equipo del proyecto PAS ha acudido a varios expertos a través de la realización de talleres monográficos y conferencias. Esos eventos se han celebrado de manera periódica; las charlas más importantes se han grabado y se pueden visionar aquí, así como las publicaciones principales. Los resultados del proyecto PAS han atraído ya la atención de la Agencia Espacial Europea (ESA), que ha solicitado al equipo del proyecto que diseñe experimentos semejantes para realizar en el espacio y que documente sus requisitos técnicos. Si dichos experimentos se seleccionan para la Estación Espacial Internacional, cabe esperar que a partir de esta investigación sobre la mecánica de los fluidos térmicos la industria europea produzca nuevos desarrollos tecnológicos.

Palabras clave

Mecánica de los fluidos térmicos, aplicaciones industriales, reología, experimentación, modelización teórica, PAS

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