TRANSFERENCIA DE CALOR Y TERMOCAPILARIDAD

La transferencia de calor es una ciencia básica que trata de la rapidez de transferencia de energía térmica. En la práctica de ingeniería, es importante la comprensión de los mecanismos básicos de transferencia de calor, ya que desempeña un papel determinante en el diseño de dispositivos en escala macro (vehículos, plantas generadoras de energía, sistemas de enfriamiento o calentamiento como lo son los intercambiadores de calor, aparatos electrónicos, etc.). Sin embargo, en los últimos años es importante mencionar, que ha habido un gran progreso en el desarrollo de la microfluídica y nanofluídica, así como sus aplicaciones tanto a niveles de industriales como de investigación. Dispositivos mecánicos con escalas de micras o menores, han llegado a ser cada vez más importantes en los últimos tiempos y actualmente, por ejemplo, se utilizan dispositivos con dimensiones medidas en micras para separación, detección, reacción, preparación y mezclado de muestras de fluidos en aplicaciones de las áreas médica, química y biología.

Inherente a estas nuevas tecnologías está la necesidad de desarrollar la ciencia fundamental e ingeniería de pequeños dispositivos. Éstos son de escalas micrométricas y tienden a comportarse de manera diferente a los que utilizados en escalas convencionales. Las fuerzas involucradas en los microsistemas, por ejemplo, tienden a ser muy pequeñas, y los efectos de superficie dominan en éstos.

La Maestría en Ciencias en Termofluidos cubre los siguientes aspectos: teoría de la mecánica de fluidos y transferencia de calor, efectos de escalas, caracterización de flujos, componentes que incluyen microbombas mecánicas y no mecánicas, microválvulas, micromezcladores, microreactores, sensores de microflujos, y demás consideraciones de diseño. Es necesario señalar que la microfluídica es una tecnología de un poco más de una década de antigüedad, y refiere a la investigación y desarrollo de dispositivos de tamaños micrométricos que manejan pequeños volúmenes de fluido. Los dispositivos de escalas micrométricas requieren la construcción y diseño que difiere de aquellos de escalas macro. En general, no es posible escalar dispositivos convencionales a los de tamaño micro, ya que las cantidades físicas dominantes cambian en estos últimos.

Por otro lado, el estudio de la termocapilaridad y los medios porosos encuentran aplicación, por ejemplo, en intercambiadores de calor del tipo microtubos de calor, los cuales mediante convección y flujos capilares ejecutan óptimos procesos de enfriamiento. Actualmente, mediante el micro y nano moldeo es posible construir medios porosos que pueden ser muy eficientes en la entrega de muy pequeñas cantidades de fluidos para procesos biomédicos y de micro y nano ingeniería.

En esta línea de investigación participarán de manera directa los investigadores que a continuación se citan:


Profesores que conforman ésta área de Investigación:


Dr. Abel López Villa

Doctor en Matemáticas. Profesor Titular A TC, SNI-I


Líneas de interés: Imbibición en medios porosos, formación de burbujas, BEM y CFD

Contacto: ablopezv@ipn.mx
Extensión: 64511




Dr. Abraham Medina Ovando

Doctor en Física, Profesor Titular C, SNI-II


Líneas de interés: Capilaridad, medio granular, flujo en medios porosos y transferencia de calor en medios porosos .

Contacto: amedinao@ipn.mx
Extensión: 64510




Dr. Eric G. Bautista Godínez

Doctor en Ingeniería. Profesor Titular C de tiempo completo, SNI-1

Líneas de interés: Hidrodinámica del oleaje, interacción de fluidos con estructuras, hidroelasticidad, medios porosos, fluidos viscoelásticos y aprovechamiento de la energía del oleaje.


Contacto: erbautista@ipn.mx
Extensión: 64482




Dr. José C. Arcos Hernández

Doctor en Ingeniería. Profesor Titular C TC, SNI-I

Líneas de interés: Fenómenos de transporte en problemas electrocinéticos de fluidos Newtonianos y no-Newtonianos en escalas micrométricas y nanométricas.

Contacto: jarcos@ipn.mx
Extensión: 64509




Dr. Juan P. Escandón Colín

Doctor en Ingeniería. Profesor Titular C TC, SNI-I

Líneas de interés: Fenómenos de transporte en escala micro y nanométrica. Flujos electrocinéticos y magnetohidrodinámicos.

Contacto: jescandon@ipn.mx
Extensión: 64487




Dr. Lorenzo A. Martínez Suástegui

Doctor en Ingeniería. Profesor Titular C TC, SNI-I

Líneas de interés: Uso racional de la energía, optimización de procesos térmicos, experimentación en termofluidos, dinámica de fluidos computacional, aplicaciones biomédicas y velocimetría láser (PIV).

Contacto: lamartinezs@ipn.mx
Extensión: 64505




Dr. Oscar E. Bautista Godínez

Doctor en Ingeniería. Profesor Titular C TC, SNI-II

Líneas de interés: Mecánica de fluidos, transferencia de calor, fenómenos electrocinéticos, matemáticas aplicadas a fenómenos de transporte.

Contacto: obautista@ipn.mx
Extensión: 64482




Dr. René O. Vargas Aguilar

Doctor en Ingeniería. Profesor Titular B TC, SNI-I

Líneas de interés: Fenómenos de transporte, procesamiento de materiales y reología.

Contacto: rvargasa@ipn.mx
Extensión: 64511