Generación de gotas microscópicas y caracterización de aerosoles

Abstract

La Tesis Doctoral consiste en un estudio experimental para profundizar los conocimientos sobre las características y los mecanismos físicos de la atomización ultrasónica de líquidos cuando éstos están excitados con ondas ultrasónicas en el rango de MHz. Las condiciones experimentales son representativas de los requisitos exigidos para el uso de los aerosoles en el tratamiento de enfermedades respiratorias a través de nebulizadores para dosificación y administración de fármacos por inhalación. Se han empleado un transductor PZT de 1,668 MHz de frecuencia de resonancia y se han atomizado pequeñas cantidades de agua (- 0,5 ml). Por vez primera, se ha observado la evolución temporal del proceso de atomización ultrasónica. Las gotas generadas son finas y sus tamaños están en el orden de algunas micras. Se han visualizado los fenómenos que ocurren durante el proceso de atomización registrando imágenes con un alto aumento, y empleando la técnica de Fluorescencia Planar Inducida por láser (PLIF). Se han utlizado lentes apropiadas que han permitido obtener una resolución alta a una distancia considerable del flujo de líquido atomizados. Se han medido y calculando las distribuciones de tamaños de gotas con un difractómero Malvern. También se ha medido la velocidad de desprendimiento de las gotas empleando la técnica de Velocimetría por Imágenes de Partículas (PIV). Los resultados obtenidos no son concluyentes, parece que bajo las condiciones de este estudio, algunas observaciones acerca de la formación de las gotas se describen mejor por el fenómeno de la cavitación que por la teoría de las ondas superficiales que se suele invocar para explicar estos procesos de la atomización ultrasónica. Por otra parte, se expone el diseño y la construcción de un sistema electrónico de excitación pulsada de transductores. Consiste en una fuente sintonizable que permite excitar los transductores con los parámetros ó