TESIS
SUSPENSIONES GRANULARES. UN ENFOQUE CINÉTICO
DESCRIPCIÓN
La materia granular en condiciones de flujo rápido puede modelarse como un gas granular compuesto por esferas duras inelásticas. En su estado natural, la materia granular se encuentra generalmente sumergida en un fluido, como aire o agua, de tal manera que el flujo granular es un proceso multifásico. A pesar de que la influencia del fluido intersticial se ha ignorado en numerosos trabajos, existen situaciones en las que el efecto de la fase fluida no puede ignorarse y, por tanto, en principio, uno tiene que empezar por una descripción teórica que tenga en cuenta ambas fases (fluida y sólida). En este trabajo, modelamos los granos como partículas inmersas en un gas viscoso a temperatura constante. Como suele ser habitual, la influencia de la fase gaseosa sobre los granos aparece modelada en las ecuaciones cinéticas de Enskog y Boltzmann como un término tipo Fokker-Planck. El principal objetivo de la presente tesis es determinar los coeficientes de transporte de suspensiones mono y bidispersas a través de dos vías diferentes pero complementarias. La primera de ellas consiste en resolver las ecuaciones cinéticas mediante métodos analíticos (método de Chapman-Enskog, método de los momentos de Grad, modelo cinético tipo BGK y modelos de Maxwell inelásticos) y la segunda emplea resultados de simulación (simulaciones numéricas de Monte Carlo). Además, como complemento se realiza un análisis exhaustivo de los estados homogéneos estacionarios y dependientes del tiempo, así como de las propiedades no newtonianas de suspensiones granulares sometidas a la acción de un flujo tangencial uniforme.