Formación de burbujas en sistemas bifásicos usando un medio poroso

Abstract

This thesis describes the Lattice-Boltzmann and the Shan-Chen model to study bubble generation on two-phase systems. The mathematical basis and the physical principles behind the methods are developed. An algorithm on 3D is described, which is submitted to several test that described the evolution of two-phase systems. Also, a 3D configuration that involves a porous medium as an interface that divides the two phases is developed. Finally, a study of some parameters that affect the bubble generation such as the temperature, contact angle, pressure gradient and the geometry of the interface is performed.

En este trabajo se describe el método de Lattice-Boltzmann y del modelo de Shan-Chen para estudiar la formación de burbujas en sistemas bifásicos. Se desarrolla la base matemática y los principios físicos detrás del método. Un algoritmo en 3D es descrito, el cual es sometido a distintas pruebas que describen la evolución de sistemas bifásicos. Además, se construye una configuración 3D que involucra un medio poroso jugando el papel de una interfaz que divide las dos fases. Finalmente, se realiza el estudio de algunos de los parámetros que afectan la formación de las burbujas, como la temperatura, el ángulo de contacto, el gradiente de presión y la geometría de la interfaz.