[en] This thesis is divided in three blocks where the effect of different flow regimes in chemical reactions are analysed. First block analyses a database obtained from a direct numerical simulation of the turbulent reacting flow in a plane channel at low Reynolds number. One reactant is released along a line source at the center of the channel and the other near the walls. This distribution produces two reacting mass transfer mixing layers. The fluctuations of the concentration of the chemical species are processed to determine the contribution of the large and the small-scale fluctuations in the reacting mass transfer mixing layers. The analysis is extended to educe flow structures obtained. The second block analyses a laminar reactive flow in a cylindrical cavity with a rotating end wall. The effect of the different flow structures obtained at different Reynolds numbers on the irreversible fast acid-base neutralization is measured with a simultaneous PIV and PLIF techniques and simulated numerically with a finite volume code. The observed flow structure, the recirculation bubbles in the vortex breakdown regions as well as the numerical velocity profiles are in agreement with the measurements and with previous studies. The comparison between the experimental and numerical contours of concentration of base at Re=1000 and 1500 are in general agreement. At larger Reynolds numbers, the experimental and numerical contours of concentration of base inside the vortex breakdown differ. The third part analyses the rate of deposition of magnetic particles on the walls of microchannel. A permanent magnet is placed out of the channel to induce the deposition of the particles which are introduced at different flow rates. Additionally, a numerical model to simulate the deposition of the paramagnetic particles is studied and it is observed that, at high flow rates, the experimental and numerical results are consistent.

[es] Esta tesis se divide en tres bloques donde se analiza el efecto de diferentes regímenes de flujo en reacciones químicas. El primer bloque analiza una base de datos obtenida a partir de simulación numérica de un flujo reactivo y turbulento en un canal a bajo número de Reynolds. Uno de los reactivos se libera a lo largo del centro del canal y el otro cerca de las paredes. Esta distribución produce dos capas de mezcla reactiva. Las fluctuaciones de la concentración de las especies químicas se procesan para determinar la contribución de las fluctuaciones a pequeña y a gran escala en las capas de mezcla. El análisis se extiende para explicar las estructuras de flujo obtenidas. El segundo bloque estudia un flujo laminar y reactivo en una cavidad cilíndrica con la pared superior rotativa. El efecto de las diferentes estructuras de flujo, obtenidas a diferentes números de Reynolds en una reacción irreversible ácido-base, se mide experimentalmente con las técnicas PIV y PLIF, y numéricamente a través de simulaciones que utilizan volúmenes finitos. Las estructuras de flujo observadas, las burbujas de recirculación en los rompimientos de vórtice así como los perfiles numéricos de velocidad están de acuerdo con los resultados experimentales y con estudios previos. La comparación entre los contornos experimentales y numéricos de concentración de base a Re=1000 y 1500 están en concordancia. A números de Reynolds más elevados, estos contornos dentro del rompimiento de vórtice difieren. El tercer bloque analiza la tasa de partículas magnéticas depositadas en las paredes de un microcanal. Un imán permanente se coloca fuera del canal para inducir la deposición de las partículas que se introducen a diferentes caudales. Se utiliza un modelo numérico para simular la deposición de partículas paramagnéticas y se observa que a caudales elevados, los resultados numéricos y experimentales son consistentes.