Un modelo matemático para un flujo centro-anular con surfactantes insolubles distribuidos uniformemente en la interfaz entre los dos fluidos con densidades distintas confinado en tuberías horizontales.

Abstract

En este trabajo, se presenta la derivación de un modelo matemático para un flujo centro-anular confinado en tuberías horizontales con surfactantes insolubles distribuidos uniformemente en la interfaz entre los dos fluidos con densidades distintas. Dicho flujo se considera dependiente de la variable azimutal. Para modelar la evolución de la interfaz, se utilizan las ecuaciones de Navier-Stokes y de continuidad. Se requiere la condición de no deslizamiento en las paredes del tubo, la continuidad de velocidades en la interfaz y la condición cinemática. Además, se considera el balance de los esfuerzos normales y el balance de los esfuerzos tangenciales. Para modelar la distribución de surfactantes insolubles se considera la ecuación de transporte. Usando expansiones asintóticas, se deriva un sistema de dos ecuaciones integro-diferenciales no lineales acopladas.