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Deslizamiento impulsado de esferas duales en fluidos de esfuerzo de pareja dentro de un medio permeable

Autores: El-Sapa, Shreen; Alotaibi, Munirah Aali

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Deslizamiento impulsado de esferas duales en fluidos de esfuerzo de pareja dentro de un medio permeable


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estudio
Partículas
Deslizamiento en la superficie
Fuerza de arrastre
Permeabilidad
Interacciones entre partículas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga el movimiento consistente y uniforme de dos partículas esféricas dentro de un medio poroso infinito saturado con un fluido de esfuerzo de cizalladura, con un enfoque particular en los efectos del deslizamiento en la superficie. La investigación revela que el deslizamiento en la superficie reduce significativamente la fuerza de arrastre experimentada por las partículas, lo que influye en sus interacciones hidrodinámicas. Por otro lado, el aumento en la permeabilidad y la similitud en el tamaño de las partículas tienden a aumentar tanto la fuerza de arrastre como las fuerzas de interacción entre partículas, afectando la dinámica general del movimiento de las partículas. El análisis se realiza dentro del régimen de bajo número de Reynolds, característico del flujo laminar dominado por fuerzas viscosas, y emplea metodologías de colocación de fronteras para derivar soluciones semianalíticas a las ecuaciones diferenciales gobernantes. Este enfoque permite una caracterización detallada del comportamiento del flujo y de las fuerzas entre partículas en entornos fluidos intrincados, incluidos aquellos con matrices porosas y propiedades reológicas complejas. Los hallazgos de esta investigación son consistentes con análisis numéricos previos, especialmente aquellos realizados por Alotaibi y El-Sapa (2025), y corroboran estudios anteriores de Shehadeh y Ashmawy (2019), que examinaron casos sin deslizamiento y efectos de permeabilidad. Además, los resultados se alinean con investigaciones previas de Shreen et al. (2018) sobre fluidos viscosos, reforzando así la validez de las conclusiones. En general, el estudio mejora la comprensión de las interacciones partícula-fluido en medios porosos ricos en esfuerzo de cizalladura, proporcionando información valiosa sobre los roles del deslizamiento en la superficie, la permeabilidad y el tamaño de las partículas en la determinación de las fuerzas hidrodinámicas.

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