Coexistencia de Cascadas de Energía Inversas y Directas en Ondas de Faraday
Autores: Colombi, Raffaele; Rohde, Niclas; Schlüter, Michael; von Kameke, Alexandra
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Coexistencia de Cascadas de Energía Inversas y Directas en Ondas de Faraday
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Flujos
Cascada de energía
Ondas de Faraday
Turbulento
Campos de velocidad
Condiciones de contorno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En la naturaleza, existen flujos turbulentos que no son simplemente 2D ni 3D, sino que son forzados hacia un estado u otro por condiciones de contorno como la estratificación variable. Aquí, informamos la primera evidencia de la coexistencia de una cascada de energía inversa y una cascada de energía directa en un flujo experimental impulsado por ondas de Faraday en agua. Encontramos que una cascada de energía inversa en la superficie del fluido y una cascada de energía directa en el flujo volumétrico 3D debajo coexisten. Basamos nuestro análisis en campos de velocidad temporal y espacialmente bien resueltos obtenidos mediante mediciones de velocimetría de imágenes de partículas en planos paralelos y perpendiculares a la superficie del agua. Los hallazgos también proporcionan una fuerte evidencia de que el intenso flujo turbulento 2D en la superficie impulsa el flujo volumétrico 3D a través de chorros verticales esporádicos como fuente de momento para el líquido volumétrico.
Descripción
En la naturaleza, existen flujos turbulentos que no son simplemente 2D ni 3D, sino que son forzados hacia un estado u otro por condiciones de contorno como la estratificación variable. Aquí, informamos la primera evidencia de la coexistencia de una cascada de energía inversa y una cascada de energía directa en un flujo experimental impulsado por ondas de Faraday en agua. Encontramos que una cascada de energía inversa en la superficie del fluido y una cascada de energía directa en el flujo volumétrico 3D debajo coexisten. Basamos nuestro análisis en campos de velocidad temporal y espacialmente bien resueltos obtenidos mediante mediciones de velocimetría de imágenes de partículas en planos paralelos y perpendiculares a la superficie del agua. Los hallazgos también proporcionan una fuerte evidencia de que el intenso flujo turbulento 2D en la superficie impulsa el flujo volumétrico 3D a través de chorros verticales esporádicos como fuente de momento para el líquido volumétrico.