Dinámica no lineal en lechos fluidizados

Abstract

Se investigan los aspectos no lineales y caóticos de las fluctuaciones de presión en lechos fluidizados gas-solido con el objetivo de identificar el origen de componentes no lineales y evaluar el grado de caos de estas fluctuaciones. Se han realizado experimentos en lechos fluidizados de distinta geometría, con arena de dos tipos, fluidizados con aire y con distribuidores porosos y orificio único. Se han desarrollado algoritmos para calcular: máximo exponente de Liapunov, dimensión del atractor, coeficiente de autocorrelación, atractores y espectros de frecuencias. Se ha elaborado un índice de caos globalizado que permite dar un valor al grado de caos bajo diferentes regímenes de fluidización. Se han supuesto dos posibles orígenes de caos: la dinámica de la formación de burbujas en orificios y la dinámica del lecho considerado en su conjunto. Se han evaluado relaciones no lineales entre elementos del lecho y mecanismos complejos de autorregulación dentro del lecho. Se han elaborado modelos simples de simulación por ordenador que dan lugar a respuestas complejas no lineales y caóticas que se aproximan a las obtenidas en lechos reales.