Convección en una capa de fluido ferromagnético influenciada por gravedad y viscosidad cambiantes
Autores: Pant, Sumit; Algehyne, Ebrahem A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Convección en una capa de fluido ferromagnético influenciada por gravedad y viscosidad cambiantes
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Campos gravitacionales
Viscosidad
Convección
Capa fluida
Problema de autovalores
Enfoque de Galerkin
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El motivo de este trabajo es evaluar numéricamente el efecto de los campos gravitacionales cambiantes y la viscosidad variable en el inicio de la convección en una capa de fluido ferromagnético. La capa de fluido está limitada por dos fronteras libres y campos gravitacionales variables que cambian con la distancia a lo largo de la capa. Los autores plantearon dos categorías de variación del campo gravitacional, que se pueden subdividir en seis casos distintos: (i) (ii) (iii) (iv) (v) y (vi). Se aplicó el método del modo normal y se utilizó el enfoque Galerkin de un solo término para resolver el problema de autovalores resultante. Los resultados implican que, en los tres primeros casos, el parámetro de variación de la gravedad acelera el inicio de la convección, mientras que, en los tres últimos casos, el parámetro de variación de la viscosidad y el parámetro de variación de la gravedad retardan el inicio de la convección. También se observó que, en ausencia del parámetro de variación de la viscosidad, el parámetro de magnetización no boyante desestabiliza el impacto en el inicio de la convección, pero, en presencia del parámetro de variación de la viscosidad, desestabiliza o estabiliza el impacto en el inicio de la convección. En el caso de la convección oscilatoria, los resultados ilustran que los modos oscilatorios no están permitidos, lo que sugiere la validez de la teoría del intercambio de estabilidades. Además, también se descubrió que el sistema es más estable para el caso (vi) y más inestable para el caso (ii).
Descripción
El motivo de este trabajo es evaluar numéricamente el efecto de los campos gravitacionales cambiantes y la viscosidad variable en el inicio de la convección en una capa de fluido ferromagnético. La capa de fluido está limitada por dos fronteras libres y campos gravitacionales variables que cambian con la distancia a lo largo de la capa. Los autores plantearon dos categorías de variación del campo gravitacional, que se pueden subdividir en seis casos distintos: (i) (ii) (iii) (iv) (v) y (vi). Se aplicó el método del modo normal y se utilizó el enfoque Galerkin de un solo término para resolver el problema de autovalores resultante. Los resultados implican que, en los tres primeros casos, el parámetro de variación de la gravedad acelera el inicio de la convección, mientras que, en los tres últimos casos, el parámetro de variación de la viscosidad y el parámetro de variación de la gravedad retardan el inicio de la convección. También se observó que, en ausencia del parámetro de variación de la viscosidad, el parámetro de magnetización no boyante desestabiliza el impacto en el inicio de la convección, pero, en presencia del parámetro de variación de la viscosidad, desestabiliza o estabiliza el impacto en el inicio de la convección. En el caso de la convección oscilatoria, los resultados ilustran que los modos oscilatorios no están permitidos, lo que sugiere la validez de la teoría del intercambio de estabilidades. Además, también se descubrió que el sistema es más estable para el caso (vi) y más inestable para el caso (ii).