Método para la solución del problema de Stokes en un canal parcialmente ocupado por un medio poroso - Loza Santos, Erick Daniel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2020)
El flujo alrededor y dentro de un medio poroso es de gran importancia en diversos aspectos de ingeniería química y es un problema que hasta la fecha se encuentra abierto. La importancia de ello radica en que, para poder describir los fenómenos de transferencia de calor y masa en este tipo de sistemas, primero es necesario conocer el perfil de velocidad. En la literatura se ha encontrado que, lejos de la inter-región, el flujo dentro de la región de fluido libre presenta un comportamiento unidimensional y unidireccional, por lo que su comportamiento podría ser descrito de forma analítica. En general, el análisis de la transferencia de cantidad de movimiento en sistemas fluido-medio poroso puede hacerse mediante simulaciones numéricas directas (DNS). Sin embargo, tal análisis es limitado por la alta demanda computacional para su aplicación en sistemas que presenten microestructuras de medio poroso complejas. En este trabajo se abordó tal problemática mediante el desarrollo de una metodología que utiliza la solución analítica de las ecuaciones de flujo en la región de fluido en conjunto con la solución numérica en el resto del sistema. Los resultados obtenidos muestran que se logra una reproducción muy buena de los valores de velocidad obtenidos por las simulaciones numéricas para distintas configuraciones de medio poroso con distintos niveles de complejidad, además de lograrse reducciones significativas en el tiempo de cómputo.