Un grupo de investigadores de la Universidad de Tsukuba, Japón, ha realizado un avance significativo en la comprensión de la atenuación de las ondas de presión en flujos burbujeantes, es decir, aquellos que se producen en líquidos que contienen burbujas. A través de un estudio publicado en la International Journal of Multiphase Flow, los científicos han derivado una ecuación que describe cómo las variaciones en el área de la sección transversal de los tubos influyen en este fenómeno, además de los factores ya conocidos como la viscosidad y la compresibilidad del líquido.
Atenuación de ondas de presión en flujos burbujeantes
Las ondas de presión que se propagan en líquidos burbujeantes experimentan una atenuación considerable, lo que significa que su intensidad disminuye a medida que avanzan. Este comportamiento es diferente al que se observa en líquidos de fase única, lo que hace esencial entender y controlar los procesos de propagación de estas ondas para aplicaciones industriales y de ingeniería.
El estudio identifica que la tasa de cambio en el área de la sección transversal del tubo es un parámetro crítico que rige la atenuación de las ondas de presión en estos sistemas. Hasta ahora, aunque se sabía que las ondas de presión en flujos burbujeantes son altamente sensibles a cambios en las dimensiones del tubo, el mecanismo subyacente de esta atenuación no había sido completamente aclarado.
Los investigadores han confirmado que las variaciones en el área de la sección transversal contribuyen de manera significativa a la atenuación de las ondas de presión. Al realizar comparaciones cuantitativas con otros factores de atenuación, como la viscosidad del líquido y su compresibilidad, se evidencia que el cambio en el área es un factor determinante en este proceso.
Este trabajo no solo avanza el entendimiento fundamental de la dinámica de las ondas de presión en flujos burbujeantes, sino que también tiene aplicaciones prometedoras en la generación de burbujas a través de tubos de formas variadas, incluidos aquellos que presentan cambios abruptos en su sección transversal. La ecuación desarrollada es adaptable a tubos con cualquier forma, lo que abre nuevas vías para investigaciones y aplicaciones tecnológicas en este campo.
Más información: Kento Watanabe et al, Elucidation of pressure wave attenuation due to cross-sectional area change in bubbly flow, International Journal of Multiphase Flow (2025). DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2025.105138
Proporcionado por la Universidad de Tsukuba
