Dinámica de columnas líquidas

Resumen

En esta tesis se analiza la dinámica de puentes líquidos entre apoyos sólidos circulares y concéntricos sometida a la oscilación de estos. El problema se ha resuelto aplicando un modelo unidimensional de Cosserat que permite incluir los efectos de la viscosidad en el análisis. Previamente se ha desarrollado un método para determinar numéricamente el mínimo volumen para el cual un puente líquido es estable. Los límites obtenidos se han comprobado experimentalmente, habiéndose encontrado un muy buen acuerdo entre los resultados numéricos y los experimentales. El problema de la dinámica del puente cuando la excitación consiste en pequeños movimientos de los soportes se ha abordado mediante la linealizacion de las ecuaciones del modelo de Cosserat para columnas líquidas; para ello se ha supuesto que la oscilación de los discos soporte es armónica y se ha realizado un análisis en el plano de la frecuencia. Se ha analizado el caso particular en que la forma de equilibrio estática es un cilindro (que admite una solución analítica cerrada) obteniéndose la función de transferencia para excitaciones consistentes en la oscilación de ambos discos en fase y en contrafase y en la de uno solo. Para la resolución de una configuración con una forma de equilibrio no cilíndrica se ha utilizado un método de diferencias finitas implícito. Se ha estudiado en particular la influencia de la variación del volumen y del nivel de gravedad axial sobre el primer modo de resonancia, y al comparar los resultados obtenidos suponiendo que la viscosidad es nula con otros modelos potenciales (unidimensional y tridimensional), se ha encontrado que los resultados obtenidos son muy similares a los del modelo tridimensional completo.