Resumen

Se estudia el movimiento de partículas cilíndricas en una capa de mezcla utilizando el método pseudoespectral y el modelo de partículas discretas. Se analiza el efecto del número de Stokes y de la relación de aspecto de las partículas sobre la mezcla y la distribución de la orientación de las partículas cilíndricas. Los resultados muestran que el enrollamiento de la capa de mezcla impulsa las partículas hacia el borde del vórtice por la fuerza centrífuga. Las partículas cilíndricas con el número de Stokes pequeño casi siguen las líneas de corriente del fluido y se mezclan completamente, mientras que las que tienen el número de Stokes grande, centrifugadas y acumuladas en el borde del vórtice, se mezclan mal. El grado de mezcla de las partículas empeora a medida que aumenta la relación de aspecto de las partículas. Las partículas cilíndricas cambiarían su orientación bajo dos pares de torsión y rotarían alrededor de su eje de revolución alineadas con la dirección de la vorticidad cuando la velocidad de cizallamiento es baja, mientras que se alinearían en el plano del gradiente de flujo más allá de un valor crítico de velocidad de cizallamiento. Un mayor número de partículas se orienta con la dirección del flujo, y este fenómeno se hace más evidente con la disminución del número de Stokes y de la relación de aspecto de las partículas.

• Materias:Biotecnología Nanotecnología Nanopartículas Nanoestructuras Nanomateriales
• Subjects:Biotechnology Nanotechnology Nanoparticles Nanostructures Nanomaterials
• Palabras claves:partículas cilíndricas, relación de aspecto de las partículas, número de stokes, valor crítico de la velocidad de cizallamiento, aumento de la relación de aspecto de las partículas, modelo de partículas discretas, número de stokes grande, número de stokes pequeño, borde, partículas
• Keywords:cylindrical particles, particle aspect ratio, stokes number, critical shear rate value, particle aspect ratio increases, discrete particle model, large stokes number, small stokes number, edge, particles