Evaluación experimental del flujo de un ferrofluido bajo un campo magnético creciente en la dirección axial

Experimentos realizados en un sistema de flujo diseñado para el estudio de variaciones en el flujo volumétrico de un ferrofluido en presencia de campos magnéticos crecientes en la dirección axial, mostraron una aceleración, independientemente del tipo de corriente suministrada (directa o alternante)...

Full description

Autores:
Saavedra Niño, Daniel Santiago
Gelvis Rodríguez, Robert Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14471
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14471
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Palabra clave:
ferrofluido
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efecto magneto- viscoso
fuerza de Kelvin
viscosidad negativa
flujo volumétrico
Ferrofluid
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rotational viscosity
increasing magnetic field
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Rights
openAccess
License
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description Experimentos realizados en un sistema de flujo diseñado para el estudio de variaciones en el flujo volumétrico de un ferrofluido en presencia de campos magnéticos crecientes en la dirección axial, mostraron una aceleración, independientemente del tipo de corriente suministrada (directa o alternante). Se formuló un ferrofluido de base oleosa con nanopartículas de Fe3O4 a una concentración de 0,87 %v/v. Asimismo, se empleó un sistema de embobinado conformado por seis bobinas de diferentes diámetros conectadas en serie, que generan un CM no uniforme en dirección axial. La mayor aceleración se obtuvo con una corriente alternante de 0,117 A y una frecuencia de 400 Hz. Esto probablemente se deba a que, en presencia de un campo magnético oscilante, pueden inducirse efectos de viscosidad ‘‘negativa’’, así como la acción de fuerzas de cuerpo magnético tipo Kelvin. Los resultados mostraron además que, el ferrofluido tiende a desacelerar al final de cada experimento y probablemente se debe a la formación de agregados de nanopartículas que obstruyen el paso del flujo.
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Se formuló un ferrofluido de base oleosa con nanopartículas de Fe3O4 a una concentración de 0,87 %v/v. Asimismo, se empleó un sistema de embobinado conformado por seis bobinas de diferentes diámetros conectadas en serie, que generan un CM no uniforme en dirección axial. La mayor aceleración se obtuvo con una corriente alternante de 0,117 A y una frecuencia de 400 Hz. Esto probablemente se deba a que, en presencia de un campo magnético oscilante, pueden inducirse efectos de viscosidad ‘‘negativa’’, así como la acción de fuerzas de cuerpo magnético tipo Kelvin. Los resultados mostraron además que, el ferrofluido tiende a desacelerar al final de cada experimento y probablemente se debe a la formación de agregados de nanopartículas que obstruyen el paso del flujo.PregradoIngeniero QuímicoExperiments carried out in a flow system designed for the study of variations in the volumetric flow of a ferrofluid in the presence of increasing magnetic fields in the axial direction, showed an acceleration, regardless of the type of current supplied (direct or alternating). An oil- based ferrofluid with Fe3O4 nanoparticles at a concentration of 0,87 %v/v was formulated. Furthermore, it was used a winding system consisting of six coils of different diameters connected in series, generating a non-uniform magnetic field in the axial direction. The highest acceleration was obtained with an alternating current of 0,117 A and a frequency of 400 Hz. The observed phenomenon may be attributed to the influence of an increasing oscillating magnetic field, which can induce 'negative' viscosity effects and Kelvin-type magnetic body forces. Additionally, the experiment revealed that the ferrofluid exhibited a deceleration tendency towards the end, possibly because of the formation of nanoparticle aggregates that obstructed the flow path.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería Químicaferrofluidomecanismos de relajaciónviscosidad rotacionalefecto magneto- viscosofuerza de Kelvinviscosidad negativaflujo volumétricoFerrofluidsingle domainrelaxation mechanismsrotational viscosityincreasing magnetic fielddirect currentalternating currentflow systemmagneto-viscous effectKelvin forcenegative viscosityvolumetric flowEvaluación experimental del flujo de un ferrofluido bajo un campo magnético creciente en la dirección axialExperimental evaluation of the flow of a ferrofluid under the influence of an increasing magnetic field in the axial directionTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALDocumento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf2655214https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/85b66f46-7524-4bb7-96d1-2734bad20f8e/download547c05228ea9858e7adc147258dbf744MD51Cartas - autorización de uso.pdfCartas - autorización de uso.pdfapplication/pdf278171https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/14fa5997-5063-45c8-af8a-64009c8bfc69/downloadad46ce789760ee2e40514b608e42aeffMD52Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf78015https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/b7079118-b4c8-43ad-960e-43c72c321d53/downloaded6c0c46de208d5a5974bae0669b815dMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/9c996517-3b0a-4595-853d-375f7b9d2702/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5420.500.14071/14471oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/144712023-05-30 13:58:15.414http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessopen.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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