Título
Generación de chorros líquidos mediante el enfocamiento de ondas acústicas
Autor
Jos´é Manuel Pérez Corte
Colaborador
RUBEN RAMOS GARCIA (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
The thesis presents the study of the propagation of an acoustic wave inside an elliptical cavity to achieve high speed jets, which are intended to be used in needleless injection devices. The device that was used is based on the focusing of waves with the aim of concentrating the greatest pressure at the exit of this. This work is based on the phenomenon of thermocavitation which can be explained as the creation, growth and collapse of a vapor bubble inside a liquid from the absorption of a laser light source. When the bubble collapses, it emits a high intensity pressure wave that travels through a vessel, which when it reaches the liquid-air interface generates a jet. Studies using the COMSOL Multiphysics® software show that the use of a cone at the exit of the device increases the pressure at the exit of the device, as well as reducing the size of the cavity and decreasing the diameter of the nozzle; In addition, the attribution of the material with which the device is manufactured. The use of this software also allows us to get an idea of the speed that the liquid jet can reach, also of the influence that the channel has on it. The results obtained when manufacturing the device are encouraging, because speeds of 30 m / s and jet lengths of approximately 7 cm were obtained with a large device, since due to manufacturing problems the optimal cavity could not be had, which is intended to be done in the future and with this make tests on skin substitutes.
En la tesis se presenta el estudio de la propagación de una onda acústica dentro de una cavidad elíptica para conseguir chorros de alta velocidad, los cuales se pretenden usar en dispositivos de inyecciones sin aguja. El dispositivo que se utilizó se basa en el enfocamiento de ondas con el objetivo de concentrar la mayor presión a la salida de este. Este trabajo se basa en el fenómeno de termocavitación el cual se puede explicar como la creación, crecimiento y colapso de una burbuja de vapor dentro de un líquido a partir de la absorción de una fuente de luz láser. Al colapsar la burbuja emite una onda de presión de alta intensidad que viaja a través de un recipiente, la cual al llegar a la interfaz líquido-aire genera un chorro. Los estudios mediante el uso del software COMSOL Multiphysics® muestran que el uso de un cono a la salida del dispositivo aumenta la presión a la salida de este, así como la reducción del tamaño de la cavidad y el disminuir el diámetro de la boquilla; además, de la atribución que tiene el material con que se fabrique el dispositivo. El uso de este software también nos permite darnos una idea de la velocidad que puede llegar a alcanzar el chorro líquido, también de la influencia que tiene el canal sobre este. Los resultados obtenidos al fabricar el dispositivo son alentadores, porque se obtuvieron velocidades de 30 m/s y longitudes del chorro de aproximadamente 7 cm con un dispositivo grande, ya que por problemas de fabricación no se pudo tener la cavidad optima, la cual se pretende hacer en un futuro y con esta hacer pruebas en sustitutos de piel.
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
Fecha de publicación
octubre de 2019
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Pérez Corte, J. M., (2019), Generación de chorros líquidos mediante el enfocamiento de ondas acústicas, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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