Análisis de estabilidad de óptica geométrica de flujos visco-difusivos rotativos
Autores: Kirillov, Oleg
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de estabilidad de óptica geométrica de flujos visco-difusivos rotativos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
óptica geométrica
Análisis de estabilidad
Criterios analíticos de inestabilidad
Flujos 3D
Magnetohidrodinámica
Inestabilidades locales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El análisis de estabilidad de óptica geométrica ha demostrado ser efectivo en la derivación de criterios analíticos de inestabilidad para flujos tridimensionales en hidrodinámica e magnetohidrodinámica ideales, abarcando tanto fluidos compresibles como incompresibles. El método modela perturbaciones como ondas de alta frecuencia, evolucionando a lo largo de las trayectorias del fluido. La detección de inestabilidades locales se reduce a resolver EDOs para el vector de onda y la amplitud del sobre de onda a lo largo de las líneas de corriente, con coeficientes derivados del flujo de fondo. Mientras que la viscosidad y la difusividad tradicionalmente se consideraban factores estabilizadores, extensiones recientes del marco de óptica geométrica han revelado su potencial desestabilizador en flujos viscodifusivos y multidifusivos. Esta revisión destaca estos avances, con un enfoque en su aplicación a la inestabilidad magnetorrotacional azimutal en magnetohidrodinámica y la inestabilidad McIntyre en vórtices lenticulares y flujos diferencialmente calentados en remolinos. Introduce nuevos criterios analíticos de inestabilidad, aplicables en una amplia gama de números de Prandtl, Schmidt y Prandtl magnéticos, que aún permanecen fuera del alcance de los métodos numéricos en muchas aplicaciones físicas e industriales importantes.
Descripción
El análisis de estabilidad de óptica geométrica ha demostrado ser efectivo en la derivación de criterios analíticos de inestabilidad para flujos tridimensionales en hidrodinámica e magnetohidrodinámica ideales, abarcando tanto fluidos compresibles como incompresibles. El método modela perturbaciones como ondas de alta frecuencia, evolucionando a lo largo de las trayectorias del fluido. La detección de inestabilidades locales se reduce a resolver EDOs para el vector de onda y la amplitud del sobre de onda a lo largo de las líneas de corriente, con coeficientes derivados del flujo de fondo. Mientras que la viscosidad y la difusividad tradicionalmente se consideraban factores estabilizadores, extensiones recientes del marco de óptica geométrica han revelado su potencial desestabilizador en flujos viscodifusivos y multidifusivos. Esta revisión destaca estos avances, con un enfoque en su aplicación a la inestabilidad magnetorrotacional azimutal en magnetohidrodinámica y la inestabilidad McIntyre en vórtices lenticulares y flujos diferencialmente calentados en remolinos. Introduce nuevos criterios analíticos de inestabilidad, aplicables en una amplia gama de números de Prandtl, Schmidt y Prandtl magnéticos, que aún permanecen fuera del alcance de los métodos numéricos en muchas aplicaciones físicas e industriales importantes.