Modelo y solución del fenómeno electrohidrodinámico en campos inducidos por fluidos en movimiento a través del método de elementos finitos

Abstract

El fenómeno electrohidrodinámico modela la interacción de los fluidos con campos eléctricos. La dinámica de esta interacción viene dada por las ecuaciones de Navier - Stokes y la distribución de cargas (ecuaciones de Maxwell) en el medio de un potencial eléctrico debido al campo eléctrico, esto es, tensiones causadas en fluidos en presencia de campos eléctricos y magnéticos. Por otro lado, la manifestación de las ecuaciones de Maxwell depende de la densidad de carga; que a su vez depende del movimiento de un fluido, de esta manera se interrelacionan la difusión de un fluido en un campo que da lugar a un sistema de ecuaciones intrincadamente acoplado y no lineal que gobierna el estado dinámico. Este tipo de interacciones dan lugar a los siguientes casos: El primer caso en el que la aplicación de un campo eléctrico conduce a la generación de un flujo denominado electrosmosis (separación de cargas positivas de las negativas) para agrupar las cargas negativas formando un flujo de electrones en una dirección específica, el segundo caso se da en el fenómeno en el que el flujo de un fluido en contacto con un sustrato cargado en ausencia de cualquier campo eléctrico, conduce a la generación de una diferencia de potencial conocido como potencial de transmisión, mientras el tercer caso se presenta para convertir energía potencial mecánica en energía eléctrica en filamentos porosos debido a la interacción del flujo de un fluido con un campo eléctrico

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