Transport coefficients and relaxation pehnomena in ferrofluids

Abstract

EN LA TESIS SE CALCULAN Y ANALIZAN BASICAMENTE LAS PROPIEDADES REOLOGICAS Y MAGNETICAS DE LAS SUSPENSIONES COLOIDALES CONOCIDAS CON EL NOMBRE DE FERROFLUIDOS, AL SOMETERLAS A CAMPOS MAGNETICOS EXTERNOS. EN CUANTO A LAS PROPIEDADES REOLOGICAS, EL TRABAJO ESTUDIA DOS MODELOS DIFERENTES DE PARTICULAS EN SUSPENSION. PARA UNA SUSPENSION DILUIDA DE DIPOLOS ESFERICOS SE ANALIZAN, A PARTIR DE LAS ECUACIONES HIDRODINAMICAS Y BAJO UN CAMPO EXTERNO DE SATURACION, LA RELAJACION DEL MOMENTO ANGULAR INTERNO (SPIN HIDRODINAMICO) Y SU EFECTO SOBRE LA NATURALEZA VISCOELASTICA DE LA SUSPENSION, COMPARANDO CON DATOS EXPERIMENTALES RECIENTES. PARA UN MODELO MAS COMPLEJO DE PARTICULA (DIPOLO CILINDRICO), SE CALCULAN LOS COEFICIENTES DE VISCOSIDAD A PARTIR DE LOS PROMEDIOS ORIENTACIONALES QUE DETERMINAN EL TENSOR DE TENSIONES DE LA SUSPENSION PARA CUALQUIER VALOR Y ORIENTACION DEL CAMPO MAGNETICO. PARA ELLO SE RESUELVE PREVIAMENTE LA ECUACION DE SMOLUCHOWSKI QUE DA LA EVOLUCION DE LA DENSIDAD DE PROBABILIDAD DE LAS ORIENTACIONES DE LAS PARTICULAS A PRIMER ORDEN EN EL GRADIENTE DE VELOCIDAD. FINALMENTE, SE COMPARAN LOS RESULTADOS CON OTROS CALCULOS TEORICOS Y SE ANALIZAN CASOS DE FLUJO PARTICULARMENTE INTERESANTES. POR LO QUE SE REFIERE A LAS PROPIEDADES MAGNETICAS, SE HACE UN ESTUDIO DE LOS EFECTOS QUE UN FLUJO EXTERNO PROVOCA SOBRE LAS PROPIEDADES QUE DEPENDEN DEL ESTADO ORIENTACIONAL DEL SISTEMA Y QUE DETERMINAN SU COMPORTAMIENTO MAGNETICO: SE OBSERVA COMO EL GRADIENTE DE VELOCIDAD SE ACOPLA CON EL CAMPO MAGNETICO PARA MODIFICAR PROPIEDADES TALES COMO LA SUSCEPTIBILIDAD, LA MAGNETIZACION Y LOS TIEMPOS DE RELAJACION ASOCIADOS A DICHO MECANISMO, ASI COMO LA BIRREFRIGENCIA DE LA SUSPENSION, OBTENIENDOSE INTERESANTES CAMBIOS CUALITATIVOS Y CUANTITATIVOS DE POSIBLE INTERES PRACTICO.