MINIMIZACIÓN DE LA GENERACIÓN DE ENTROPÍA DE UN FLUJO ELECTROOSMÓTICO EN UN MICROCANAL CON UN FLUIDO DE LEY DE POTENCIA.


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MINIMIZACIÓN DE LA GENERACIÓN DE ENTROPÍA DE UN FLUJO ELECTROOSMÓTICO EN UN MICROCANAL CON UN FLUIDO DE LEY DE POTENCIA.

Autor: Manuel Peralta Gutiérrez, Emmanuel Arcos Hernández, Enrique García Trinidad, César Felipe Juárez Carrillo Tecnológico de Estudios Superiores de Huixquilucan
DOI: 10.5281/zenodo.11641043

Introducción

Los dispositivos utilizados en la microfluídica ha atraído un gran interés debido a su potencial de brindar aplicaciones novedosas en distintas áreas científicas e industriales, sin embargo, existe el reto de diseñar eficazmente estos dispositivos cuando no han sido totalmente entendidos desde los aspectos del flujo de fluidos en escalas micrométricas. En este contexto, se han reportado diversas investigaciones experimentales, analíticas y numéricas, que corresponden a fluidos newtonianos, sin embargo en las aplicaciones de flujos electro osmóticos, los fluidos utilizados son no newtonianos, lo que supone que se deben realizar este tipo de estudios considerando la reología de las fluidos utilizados.



OBJETIVO:

Realizar el análisis teórico de la minimización de la generación de entropía de un flujo electroosmótico en un microcanal con un fluido de ley de potencia.

METODOLOGÍA:

La metodología se concentra en la derivación de las ecuaciones de gobierno del fenómeno y su correspondiente solución analítica. El fenómeno eléctrico definido por la formulación de Nernst-Plank, el modelo hidrodinámico por las ecuaciones de Navier-Stokes, y el fenómeno térmico se encuentra definido por la conservación de la energía.

RESULTADOS:

En este trabajo se realizó un estudio de la generación de entropía para un flujo electro osmótico en un micro canal, de placas planas y paralelas. Se consideró un fluido con ley de potencia; la solución muestra la influencia que tienen los parámetros involucrados sobre el campo de temperaturas, y consecuentemente sobre la rapidez de la generación de entropía, los parámetros adimensionales dentro de las ecuaciones tienen un gran efecto en lo que es la generación de la entropía observando que para ciertas configuraciones de los parámetros involucrados la generación de entropía es mínima, optimizando así el sistema.