Resumen 

Los chorros turbulentos son abundantes en el medio natural y son esenciales en las aplicaciones industriales. Estos suelen conducir a complejos flujos multifase. La estructura y los procesos que allí ocurren  son esencialmente inestables y turbulentos. En este estudio se han construido dos diferentes instalaciones para investigar primero los chorros de gas horizontales y en segundo lugar los chorros verticales de agua que impactan sobre superficies libres de fluido, también se ha desarrollado un modelo numérico integral para predecir las trayectorias de estos jets y sus parámetros más importantes, validándose con los resultados experimentales obtenidos.
Se han utilizado técnicas de visualización de flujo mediante cámara CCD, que permiten mediciones simultáneas de diferentes parámetros. Esto permitió registrar el comportamiento de las trayectorias bidimensionales con relativa facilidad. Además, esta técnica proporciona una medición directa del comportamiento interfacial entre el chorro de gas o las burbujas y el ambiente líquido. Se utilizaron dos diferentes métodos en este estudio para obtener y analizar los resultados experimentales. 
En la primera parte de este trabajo, se han realizado experimentos para investigar el comportamiento de chorros de gas horizontales penetrando en agua. En ellos se obtuvieron magnitudes de las imágenes grabadas como el pinch-off, la oscilación, inestabilidad de la interfaz de jet, longitud de penetración de jet, anchura media de jet o ángulo de expansión. 
Los resultados experimentales indicaron que la longitud de penetración de los chorros de gas está fuertemente influenciada por el diámetro de la boquilla y el número de Froude, así como con el flujo de masa de de entrada y su momento. Aumentar el número de Froude y el diámetro del inyector lleva a aumentar la inestabilidad de jet. Además, la máxima ubicación antes de jet pinch-off se muestra que mantiene una relación logarítmica con el número de Froude para todos los diámetros de jet. Se han desarrollado correlaciones empíricas para predecir estos parámetros.
Se ha desarrollado un modelo basado en la integración de las ecuaciones de conservación  para que resulte útil en el diseño de aplicaciones en las que participen chorros horizontales así como para asistir a la investigación experimental. A diferencia de los otros modelos, la trayectoria de jet es dividida en dos regiones la dominada por el momento inicial del jet y la dominada por las fuerzas de flotabilidad. Cada región ha sido estudiada individualmente. Se considera el entraiment de gotas en la fase gas, y considerándose este como variable a lo largo de la trayectoria del chorro y consistente en dos componentes; uno debido a la fuerza de impulso de jet y otra es debido a la fuerza de flotabilidad de jet. Además, se ha considerado un esfuerzo cortante interfacial. También se considera el aumento del momento producido por la inclusión de las gotas que penetran el chorro. Parámetros como la trayectoria del jet, longitudes de penetración, el ancho del jet y velocidad a lo largo del eje de chorro se han resuelto como variables a lo largo de la trayectoria de jet. Las predicciones del modelo integral se comparan con los datos de los datos experimentales obtenidos con muy buenos resultados.
En la segunda parte de este trabajo, se realizaron una serie de experimentos con de chorros de agua, inyectados verticalmente hacia abajo, a través de toberas circulares que impactan sobre una superficie de agua. Se ha estudiado el efecto de parámetros como el diámetros de chorro inicial, la velocidad de reacción inicial o longitud de chorro en las características del flujo resultante como la velocidad de inicio del arrastre de gas, profundidad de penetración de la burbuja, la velocidad de arrastre de gas, la velocidad del chorro de la línea central  y la distribución de velocidad de chorro axial debajo de la superficie de agua libre.
Los resultados obtenidos mostraron que la profundidad de penetración de la burbuja disminuye con la longitud del chorro, pero que después de ciertas condiciones se mantiene casi constante. Además ésta aumenta con los diámetros de la boquilla y la velocidad del chorro. La velocidad de arrastre tiende a aumentar con el aumento de la velocidad de reacción. El valor del caudal de aire atrapado por el jet aumenta para un caudal dado si el diámetro de la boquilla o la distancia entre la salida del jet y la superficie libre aumentan. El decaimiento de velocidad de la línea central de jet fue medido y se encontró que es función de la velocidad de impacto de chorro con la superficie del agua el diámetro y la profundidad de penetración. Las distribuciones de velocidad axial en planos transversales son aproximadamente gausianas. Se han propuesto en la tesis correlaciones empíricas para predecir todos estos parámetros de jet estudiados experimentalmente.


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