Resumen:
La formación de patrones de crecimiento (GPF), esto es, el crecimiento inestable de interfases, es un fenómeno común a una amplia gama de problemas de la física a la biología. y fue extensivamente estudiada en el contexto de los fenómenos fuera del estado de equilibrio [1]. La electrodeposición en celdas planas (ECD) es un ejemplo paradigmático de GPF. Consiste en dos placas planas de vidrio que encierran dos electrodos paralelos y un electrolito que contiene una sal metálica. Una diferencia de potencial aplicada entre electrodos produce un depósito ramificado por reducción de los iones metálicos. Las variaciones de la concentración, el espesor de la celda, o el voltaje, pueden hacer que la forma de estos depósitos varíe en geometrías fractales, densas o dendríticas Estas variaciones de morfología aun no han sido totalmente elucidadas. En este trabajo se introduce un nuevo modelo numérico para la descripción de un problema de ECD consistente en la resolución numérica de las ecuaciones de Nernst-Planck para el transporte iónico, la ecuación de Poisson para el potencial electrostático, las ecuaciones de Navier-Stokes para el movimiento del fluido, y la ecuación de calor para el cálculo de temperatura del fluido. El aporte original consiste en el acoplamiento de las ecuaciones de Nernst-Planck y Poisson con las ecuaciones de Navier-Stokes escritas en variables primitivas. Una de las ventajas de este método en relación a modelos basados en las ecuaciones de Navier-Stokes escritas en términos del potencial vectorial de velocidades y función vectorial de corriente, es que se hace un mejor tratamiento de las condiciones de borde del campo de velocidades y por ende de la convección en ECD. Otra ventaja es que permite reducir el error sobre el cálculo del campo de velocidades. Asimismo, la utilización en este modelo de diferencias finitas en mallas desfasadas (staggered grid) para la aproximación numérica del campo de velocidades y presiones, reduce notablemente las oscilaciones en el cálculo de presión y conduce a un modelo más estable y robusto. El modelo numérico propuesto simula un problema de ECD con tres especies iónicas diferentes: aniones, cationes y protones, en celdas en posición horizontal o vertical, sin gravedad primero para después considerar los efectos de la misma. Asimismo, la ecuación de temperatura permite una mejor aproximación al estudio del problema y deja abierto un camino en el estudio teórico del problema. El código desarrollado es testeado contra resultados clásicos de la mecánica de fluidos, como el problema de la cavidad cuadrada, y en particular, en problemas de ECD bidimensionales donde la convección es relevante. Se muestra por primera vez en la literatura la relevancia de la presión como variable de control en el transporte iónico en ECD. Asimismo, se muestra el alcance actual del simulador para tratar campos térmicos y se presentan sus posibles extensiones a tres dimensione
Citación:
---------- APA ----------
De La Puente, Pablo Martín. (2006). Presencia de la convección sobre el transporte iónico en electrodeposición en celdas delgadas. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000321_DelaPuente
---------- CHICAGO ----------
De La Puente, Pablo Martín. "Presencia de la convección sobre el transporte iónico en electrodeposición en celdas delgadas". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2006.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000321_DelaPuente
Estadísticas:
Descargas mensuales
Total de descargas desde :
https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nCOM000321_DelaPuente.pdf
Distrubución geográfica
