Proyectos
Estudio de la percolación de los caminos de ascenso capilar de un líquido a través de un modelo de suelo granular.
Resumen
Considere un suelo hecho de granos esféricos aproximadamente iguales en una configuración aleatoria de máxima densidad (random close packing) a través del cual puede subir agua por capilaridad. La interacción de la superficie de cada grano con el agua se puede caracterizar con una longitud capilar, que es el ancho característico del menisco que se produce alrededor del grano. Si tres granos están tan cerca uno del otro que sus longitudes capilares se intersectan, podemos suponer que forman un trozo de camino para el ascenso del agua. Cuando la longitud capilar es pequeña, estos trozos aparecerán principlamente disconexos, y el agua no podrá atravesar - es decir, percolar - de un lado a otro. Cuando la longitud capilar es grande, los trozos de camino se unirán para formar un camino percolante que permita el paso del agua, El objetivo de este trabajo es caracterizar la transición de los caminos de una configuración disconexa a una percolante a medida que aumenta la longitud capilar. Para ello se tomarán como base configuraciones de esferas monodispersas en el random close packing que han sido obtenidas en investigaciones previas. Los granos se colocarán en una cuadrícula muy fina, y se determinarán cuáles voxeles del retículo cumplen con el criterio de estar lo suficientemente cerca de tres granos como para ser parte de un segmento de ascenso capilar. El siguiente paso consistirá en caracterizar la geometría de esos caminos y utilizar técnicas de escalado finito para estimar la longitud capilar crítica para la que ocurre la transición y los exponentes críticos que caracterizan dicha transición. El resultado de la investigación, además de ser de interés en mecánica estadística, tiene impacto en los procesos de construcción de terraplenes para carreteras en zonas inundables, donde se desea evitar a toda costa el ascenso capilar del agua circundante, que puede generar su deterioro.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:MÓDULO PARA LA INSCRIPCIÓN DE JÓVENES INVESTIGADORES DE COLCIENCIAS - 2014
Modalidad:MÓDULO PARA LA INSCRIPCIÓN DE JÓVENES INVESTIGADORES DE COLCIENCIAS - 2014
Responsable