La alumna Ane Errarte Yarza obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE con mención ‘Doctorado Internacional’
La alumna Ane Errarte Yarza obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE con mención ‘Doctorado Internacional’
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Título de tesis: "Analysis of transport mechanisms in multicomponent liquid mixtures and nanofluids in ground laboratories and microgravity"
Tribunal:
- Presidencia: Carlos Santamaría Salazar (UPV/EHU)
- Vocalía: Valentica Shevtsova (Mondragon Unibertsitatea)
- Vocalía: Werner Köhler (University of Bayreuth)
- Vocalía: José Javier Ruiz Martí (Universidad Rovira i Virgili)
- Secretaría: Miren Larrañaga Serna (Mondragon Unibertsitatea)
Resumen:
El fenómeno de la termodifusión describe la inducción de un gradiente de concentraciones en el seno de una mezcla sujeta a un gradiente de temperatura, debido al acoplamiento cruzado de la transferencia térmica y masa. En los últimos años, el fenómeno citado ha suscitado un interés considerable en la comunidad científica por su utilidad potencial en diversos ámbitos. Pese a ello, a falta de datos experimentales, se desconocen los mecanismos de transporte internos en las mezclas multicomponentes, y, por consiguiente, esta tesis doctoral se centra en el análisis del fenómeno de la termodifusión en mezclas multicomponentes; concretamente, en mezclas ternarias que se enmarcan en el proyecto Diffusion Coefficients Measuremets in ternary miXtures (DCMIX), que se basa en la colaboración entre la Agencia Espacial Europea y varios grupos de investigación a escala internacional, y trata establecer un conjunto de datos de referencia fiables para la validación y calibración de mediciones y modelos de predicción en condiciones terrestres.
Se han utilizado varias técnicas experimentales, tales como la técnica Termogravitacional, la técnica de Tubos Simétricos Deslizantes, la técnica de Desviación de Haz Óptico y el Instrumento para el Diagnóstico Óptico Seleccionable, que opera dentro de la Estación Espacial Internacional, para determinar propiedades de transporte, incluyendo la termodifusión, la difusión molecular y el coeficiente Soret.
En el marco establecido se han determinado las propiedades de transporte de diversos sistemas ternarios alineados con el proyecto DCMIX. El sistema de referencia de DCMIX1, THN|IBB|nC12 con una composición másica de 0.80|0.10|0.10 se ha empleado para adaptar el Interferómetro Mach-Zehnder de dos fuentes de luz (473.0 y 632.8 nm) a un sistema de tres láseres (473.0, 543.0 y 632.8 nm). Durante los experimentos de termodifusión se ha testado la estabilidad para la técnica termogravitacional, en cuatro mezclas ternarias basadas en el sistema Tol|Meth|CH de la misión DCMIX2. Además de las mezclas de los hidrocarburos, se han determinado los coeficientes de termodifusión, difusión molecular y Soret de la mezcla acuosa de DCMIX3 TEG|H2O|EtOH a una temperatura media de 30 °C. Dado el atractivo del fullereno, y la laguna que existe en la literatura sobre las propiedades de transporte de los nanofluidos, se han analizado la termodifusión, la difusión molecular y el coeficiente Soret dentro del sistema ternario C60|THN|Tol, en órbita, durante la misión DCMIX4. Asimismo, durante la estancia internacional realizada en el Physikalisches Institut de Universität Bayreuth (Alemania) se han determinado mediante la técnica de Ondas Ópticas Deflectivas las propiedades de transporte del fullereno en cinco disolventes aromáticos: metilnaftaleno, tolueno, o-xileno, m-xileno y p-xileno. En este estudio se ha analizado la influencia del número de los anillos y los grupos de metilo de las moléculas sobre los coeficientes de difusión. Por último, el sistema ternario de los hidrocarburos MN|Tol|nC10 ha sido analizado desde diferentes concentraciones del sistema ternario hasta sus mezclas binarias correspondientes en todo el rango de concentraciones.
En resumen, esta tesis doctoral aporta significantes datos experimentales sobre las propiedades de mezclas binarias y ternarias mediante técnicas convectivas y no convectivas y en diferentes condiciones de ingravidez para alimentar la bibliografía con nuevos datos de referencia, proporcionando un valor añadido hacia la compresión de los mecanismos de transporte en mezclas multicomponentes.