Sistema de visión para conocer el campo de velocidades en un fluido mediante el trazado de partículas. caso especial de magnetohidrodinámica
Valenzuela Delgado, Mónica
Sistema de visión para conocer el campo de velocidades en un fluido mediante el trazado de partículas. caso especial de magnetohidrodinámica [recurso electrónico] / Mónica Valenzuela Delgado ; director, Wendy Flores Fuentes - Mexicali, Baja California, 2020 - Recurso en línea, 128 p. : il. col.
Doctorado en Ciencias
Tesis (Doctorado) -- Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Mexicali, 2020
La presente tesis doctoral muestra los resultados obtenidos durante el trabajo de investigación
realizada en el área de eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Ba-
ja California durante el período 2016-2020. Se describe el diseño y desarrollo de un sistema de
visión para conocer el campo de velocidades en un fluido mediante el trazado de partículas para
el caso especial de magnetohidrodinámica. En este proyecto se investigó teórica y experimental-
mente el flujo laminar 3D de un fluido conductor en un canal anular abierto impulsado por una
fuerza de Lorentz. El conducto anular se constituyó por dos cilindros concéntricos conductores
de electricidad y se limitó por una pared inferior aislante. Para impulsar el fluido conductor en
la dirección azimutal se indujo una fuerza de Lorentz causada por la interacción entre un campo magnético uniforme a lo largo de la dirección axial y una corriente eléctrica radial, produciendo
un flujo magnetohidrodinámico (MHD). Se analizó el efecto de las tres paredes considerando
la distancia entre los cilindros y la profundidad del canal. A través del modelado del fenómeno
físico, se calculó el flujo constante utilizando el método de Galërkin con series ortogonales
de Bessel-Fourier. Se encontró una aproximación cuasi-analítica para la velocidad máxima del
flujo. Los perfiles de velocidad se exploraron variando la profundidad del canal y la distancia
entre los cilindros para mostrar el efecto de las paredes en la configuración del flujo. Los re-
sultados del modelado se compararon con datos experimentales obtenidos a través de la técnica
PIV (por sus siglas en inglés, Particle Image Velocimetry), así como con los encontrados en la
literatura científica. La investigación experimental consistió en la confección de un prototipo
MHD con electrodos de cobre y paredes de ácido poliláctico (PLA) probado con distintos flui-
dos conductores, así como el desarrollo de un sistema de visión personalizado. Se estableció
una metodología de detección de los perfiles de velocidad para la validación experimental del
flujo laminar 3D producido en el prototipo MHD. Por último, se desarrolló una herramienta de
análisis y suavizado de perfiles de velocidad 2D de flujo magnetohidrodinámico.
Magnetohidrodinámica--Tesis y disertaciones académicas.
TA2040 / V35 2020
Sistema de visión para conocer el campo de velocidades en un fluido mediante el trazado de partículas. caso especial de magnetohidrodinámica [recurso electrónico] / Mónica Valenzuela Delgado ; director, Wendy Flores Fuentes - Mexicali, Baja California, 2020 - Recurso en línea, 128 p. : il. col.
Doctorado en Ciencias
Tesis (Doctorado) -- Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Mexicali, 2020
La presente tesis doctoral muestra los resultados obtenidos durante el trabajo de investigación
realizada en el área de eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Ba-
ja California durante el período 2016-2020. Se describe el diseño y desarrollo de un sistema de
visión para conocer el campo de velocidades en un fluido mediante el trazado de partículas para
el caso especial de magnetohidrodinámica. En este proyecto se investigó teórica y experimental-
mente el flujo laminar 3D de un fluido conductor en un canal anular abierto impulsado por una
fuerza de Lorentz. El conducto anular se constituyó por dos cilindros concéntricos conductores
de electricidad y se limitó por una pared inferior aislante. Para impulsar el fluido conductor en
la dirección azimutal se indujo una fuerza de Lorentz causada por la interacción entre un campo magnético uniforme a lo largo de la dirección axial y una corriente eléctrica radial, produciendo
un flujo magnetohidrodinámico (MHD). Se analizó el efecto de las tres paredes considerando
la distancia entre los cilindros y la profundidad del canal. A través del modelado del fenómeno
físico, se calculó el flujo constante utilizando el método de Galërkin con series ortogonales
de Bessel-Fourier. Se encontró una aproximación cuasi-analítica para la velocidad máxima del
flujo. Los perfiles de velocidad se exploraron variando la profundidad del canal y la distancia
entre los cilindros para mostrar el efecto de las paredes en la configuración del flujo. Los re-
sultados del modelado se compararon con datos experimentales obtenidos a través de la técnica
PIV (por sus siglas en inglés, Particle Image Velocimetry), así como con los encontrados en la
literatura científica. La investigación experimental consistió en la confección de un prototipo
MHD con electrodos de cobre y paredes de ácido poliláctico (PLA) probado con distintos flui-
dos conductores, así como el desarrollo de un sistema de visión personalizado. Se estableció
una metodología de detección de los perfiles de velocidad para la validación experimental del
flujo laminar 3D producido en el prototipo MHD. Por último, se desarrolló una herramienta de
análisis y suavizado de perfiles de velocidad 2D de flujo magnetohidrodinámico.
Magnetohidrodinámica--Tesis y disertaciones académicas.
TA2040 / V35 2020
