hidrociclones

FENOMENOS ONDULATORIOS EN UN HIDROCICLON

Tesis entregada a la
Universidad de Concepci´n
o
en cumplimiento parcial de los requisitos
para optar al grado de
Doctor en Ciencias de la Ingenier´ con menci´n en Metalurgia
ıa
o

Facultad de Ingenier´
ıa

por
El´ Ovalle Miranda
ıas

Julio de 2004

Director de Tesis: Dr. Fernando Concha A.

i

FACULTAD DE INGENIERIA
UNIVERSIDADDE CONCEPCION
INFORME DE APROBACION
TESIS DE DOCTORADO
Se informa a la Escuela de Graduados que la Tesis de Doctorado presentada por
el candidato Sr
EL´
IAS OVALLE MIRANDA
Ha sido aprobada por la Comisi´n de Evaluaci´n de la tesis como requisito para
o
o
optar al grado de Doctor en Ciencias de la Ingenier´ con menci´n en Ingenier´
ıa
o
ıa
Metal´rgica en el ex´men de Defensa de Tesisrendido el d´ 16 de Julio 2004. Esta
u
a
ıa
tesis ha sido revisada por los se˜ores
n

Dr. Fernando Concha A., Profesor Guia
Profesor Departamento Ingenier´ Metal´rgica
ıa
u
Facultad de Ingenier´
ıa
Universidad de Concepci´n
o

——————————

Dr. Luis Quiroz L.
Profesor Departamento Ingenier´ Mec´nica
ıa
a
Facultad de Ingenier´
ıa
Universidad de Concepci´n
o

——————————Dr. Aldo Tamburrino T.
Profesor Departamento Ingenier´ Civil
ıa
Facultad de Ciencias F´
ısicas y Matem´ticas
a
Universidad de Chile

——————————

Dr. Gulio Massarani
Programa de Engenharia Quimica, COPPE
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Caixa
Brasil

——————————

ii

Agradecimientos
Quiero agradecer sinceramente a las siguientes personas por su apoyo y ayuda en
eldesarrollo de esta tesis:
A mi esposa Luc´ a quien dedico este trabajo y mis hijos Carolina, Natalia y
ıa
Felipe, por darme una linda familia.
A mis padres, Juan Ovalle y Antonia Miranda, por creer en mis aventuras.
Al Dr. Luis Gaete, del Departamento de F´
ısica de la Universidad de Santiago, por
quien llegu´ a Concepci´n.
e
o
Al Dr. Arturo Barrientos, del Departamento de Ingenier´Metal´rgica, por su
ıa
u
apoyo continuo.
Al Dr. Roberto Parra, del Departamento de Ingenier´ Metal´rgica, por sus coıa
u
mentarios sobre la estructuraci´n del trabajo.
o
A los profesores Dr. Rodolfo Araya y Dr. Rodolfo Rodr´
ıguez, del Departamento
de Ingenier´ Matem´tica, por su ayuda y orientaci´n en cuestiones num´ricas.
ıa
a
o
e
Al Dr. Luis Quiroz, del Departamento de Ingenier´ Mec´nica,por su ayuda en
ıa
a
aclarar mis ideas.
Al Departamento de F´
ısica de la Atm´sfera y el Oc´ano, lugar donde trabajo,
o
e
por darme las facilidades para terminar este trabajo, en especial a su director, Dr.
Alberto Foppiano.
Al Departamento de Ingenier´ Metal´rgica en general, por su gente: profesores,
ıa
u
personal administrativo y mis compa˜eros, por los a˜os que compart´ con ellos.n
n
ı
Al Profesor, Dr. Fernando Concha, por haberme permitido ingresar al mundo de
la Ingenier´ Metal´rgica, al permitirme participar en proyectos de investigaci´n y
ıa
u
o
poder desarrollar esta tesis.

iii

´
Indice general
Resumen

VII

Summary

VIII

Cap´
ıtulo 1: Introducci´n General
o
1.1. La importancia de los hidrociclones en la industria minera
1.2.Generalidades del flujo en un hidrocicl´n . . . . . . . . . .
o
1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Descripci´n del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o

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1
1
1
4
6

Cap´
ıtulo 2: Estado del arte en la modelaci´n de hidrociclones
o
2.1. Modelaci´n del flujo en hidrociclones . .. . . . . . . . . . . .
o
2.1.1. Modelos emp´
ıricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Modelos fenomenol´gicos . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
2.1.3. Modelos num´ricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
2.1.4. Modelos de turbulencia utilizados . . . . . . . . . . . .
2.1.5. La aproximaci´n axisim´trica . . . . . . . . . . . . . .
o
e
2.2. La modelaci´n del...