Sensores de tensión de corte en pared para uso de gases
La interacción entre un fluido y un sólido se debe a tensiones normales o presIOnes y tensiones tangenciales o de corte. El estudio de la tensión de corte en las paredes que limitan un flujo es un área de gran interés en la Mecánica de Fluidos y en la Transferencia de Calor. Sin embargo su medici...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2010
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/130/1/1Osorio.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | La interacción entre un fluido y un sólido se debe a tensiones normales o presIOnes y
tensiones tangenciales o de corte. El estudio de la tensión de corte en las paredes que limitan
un flujo es un área de gran interés en la Mecánica de Fluidos y en la Transferencia de Calor.
Sin embargo su medición es compleja y se limita por lo general a dispositivos experimentales.
En este contexto el desarrollo de un sensor de tensión de corte de fácil aplicación es
sumamente interesante tanto para la actividad de laboratorio como para aplicaciones
industriales.
Una técnica de medición de la tensión de corte en la pared, que se destaca por su simplicidad
de aplicación y precisión, consiste en el uso de un sensor cuya resistencia eléctrica es función
de la temperatura que a su vez depende de la transferencia de calor por convección entre el
sensor y el fluido que lo rodea. El propósito de este trabajo, realizado en el Laboratorio de
Termohidráulica del Centro Atómico Bariloche, es presentar una metodología de construcción
y caracterización de tales sensores. Con este objetivo se diseñaron e implementaron varios
dispositivos asociados, entre ellos una electrónica cuya función es mantener al sensor a
temperatura constante mejorando así sus características dinámicas, y un dispositivo de
calibración que permite la evaluación de los sensores.
Para la puesta a punto de la electrónica de medición se fabricaron sensores de hilo caliente ya
que el comportamiento de este tipo de sensores se encuentra bien caracterizado. Se realizó un
análisis de diferentes opciones de construcción tanto del sensor de hilo caliente como de la
electrónica, cubriendo los aspectos principales de elaboración de ambos. El diseño adoptado
es sencillo, de bajo costo y gran flexibilidad en cuanto a su uso y modificación.
Posteriormente, se diseñó y construyó un dispositivo de calibración de sensores de tensión de
corte. Se realizaron simulaciones numéricas del mismo con el fin de constatar su desempeño
en distintos casos críticos.
Como ejemplo prçactico se describe la fabricación e implementación de un sensor de corte de sección rectangular mediante tecnología MEMS y se realiza su caracterización.
Sobre este sensor se llevaron a cabo pruebas dinámicas y estáticas de tensión de corte
mediante el dispositivo calibrador. |
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