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Análisis de simetría del flujo de capa límite 3D de un fluido no newtoniano

Autores: El Saheli, Ali; Zogheib, Bashar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis de simetría del flujo de capa límite 3D de un fluido no newtoniano


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas aplicadas

Palabras clave

Estudio
Ecuaciones de capa límite
Fluido no newtoniano
Prandtl
Teoría de la capa límite
Ecuaciones de Navier-Stokes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga las ecuaciones de la capa límite laminar, tridimensional y estacionaria de un fluido no newtoniano sobre una placa plana en ausencia de fuerzas corporales. La teoría clásica de la capa límite, introducida por Prandtl en 1904, sugiere que los flujos de fluido que pasan por una superficie sólida se pueden dividir en dos regiones: una delgada capa límite cerca de la superficie, donde predominan los fuertes gradientes de velocidad y los efectos de fricción significativos, y la región exterior, donde la fricción es negligible. Dentro de la capa límite, la velocidad aumenta bruscamente de cero en la superficie al valor de flujo libre en el borde exterior. La aproximación de la capa límite simplifica significativamente las ecuaciones de Navier-Stokes dentro de la capa límite, mientras que fuera de esta capa, el flujo se considera incompresible, lo que resulta en ecuaciones aún más simples. Las propiedades viscoelásticas del fluido se modelan utilizando los tensores de Rivlin-Ericksen. Se aplica un análisis de grupos de Lie para reducir el sistema resultante de ecuaciones diferenciales parciales no lineales de tercer orden a un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Finalmente, determinamos las formas admisibles de las velocidades de flujo libre en las direcciones x y z.

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