El Laboratorio de Investigación en Fluidodinámica y Tecnologías de la Combustión (LIFTEC), es un centro mixto en el que participan la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC y la Universidad de Zaragoza.
El Instituto se dedica al estudio de fenómenos relacionados con la Mecánica de Fluidos, con particular aplicación a temas medioambientales, incluyendo técnicas experimentales.
Sus principales líneas de investigación son:
Se usan modelos estocásticos y técnicas numéricas de Montecarlo para estimar la evolución de velocidades, temperaturas y concentraciones medias en flujos con/sin reacciones químicas así como parámetros de dispersión (varianzas, correlaciones cruzadas y momentos de orden superior). Se comparan las predicciones con datos experimentales existentes y con resultados de simulación numérica directa. Se han desarrollado nuevas técnicas numéricas para resolver este tipo de flujos.
En la actualidad se están aplicando estas técnicas al uso en LES (“Large Eddy Simulation” en inglés, Simulación de Grandes Torbellinos) para obtener una descripción más precisa de la evolución del flujo.
Se utilizan métodos pseudoespectrales y de Lattice-Boltzmannpara resolver numéricamente el campo de velocidades y de escalares inertes o reactivos en turbulencia homogénea. Los resultados obtenidos se usan como datos experimentales para el cálculo y modelización de flujos turbulentos con reacciones químicas. También se utilizan estos datos para estudiar el comportamiento topológico de la velocidad y los escalares.
Desarrollo de métodos de elementos finitos estabilizados para el cálculo de flujos compresibles e incompresibles, laminares y turbulentos. Extensión de estas técnicas a flujos de superficie libre.
Se utilizan Redes Neuronales Artificiales para el análisis, la reducción y la representación de sistemas termoquímicos complejos.
Se combinan experimentos y simulaciones numéricas de la dinámica de burbujas así como los campos térmicos y de concentración de especies químicas sometidas a las altas temperaturas y presiones típicas del colapso de una burbuja. Se estudian aplicaciones de estos fenómenos, por ejemplo, para depuración de aguas residuales.
Se trabaja sobre chorros axisimétricos de partículas/gotas arrastradas por aire para caracterizar y controlar los fenómenos responsables de la dispersión y mezcla de partículas en el flujo. El estudio incluye la medida de valores medios, varianzas, y correlación de componentes de velocidades en ambas fases; medidas simultáneas de velocidad y tamaño partícula a partícula; y determinación local de flujos másicos. Se aborda por medida simultánea de velocidad y tamaño (PDA) con adquisición y promedio en fase; velocimetría de campo extenso PIV y visualización de flujos. Se ha trabajado con chorros libres, forzados y con rotación.
Se realizan mejoras y adaptaciones de técnicas de velocimetría y granulometría dinámica para el estudio experimental de flujos polifásicos con fase dispersa fina. Entre estas realizaciones se encuentran:
Se realizan experimentos para el estudio básico de fenómenos de atomización, por presión, asistida por gas o mediante otros procedimientos alternativos (por ejemplo, ultrasonidos). Se ha trabajado tanto en configuraciones planas con láminas líquidas como en geometrías axisimétricas. Se ha analizado la influencia de distintos parámetros (presiones, caudales, viscosidades, tensión superficial). Se han realizado estudios de estabilidad lineal incluyendo viscosidad en líquido y gas.
Se caracterizan boquillas atomizadoras comerciales y de diseño propio atendiendo a parámetros tales como tamaño medio y distribución de tamaño de gotas, ángulo de atomización, velocidad de gotas y estructura del aerosol. Se diseñan boquillas para usos específicos, por ejemplo para líquidos de muy alta viscosidad o para producción de gotas microscópicas.
