Dinámica de Fluidos en la Cavidad de un Cuerpo en Rotación: Una Revisión de Soluciones Analíticas
Autores: Gurchenkov, Anatoly A.; Matveev, Ivan A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Dinámica de Fluidos en la Cavidad de un Cuerpo en Rotación: Una Revisión de Soluciones Analíticas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Física
Palabras clave
Fenómenos magnetohidrodinámicos naturales
Núcleo líquido de la Tierra
Magnetosfera solar
Campos electromagnéticos galácticos
Movimiento de fluidos
Campos magnéticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Desde mediados del siglo XX, ha comenzado a surgir una comprensión de la diversidad de los fenómenos magnetohidrodinámicos naturales que nos rodean. La naturaleza magnetohidrodinámica se manifiesta en procesos aparentemente heterogéneos como el flujo de agua en los océanos del mundo, los movimientos del núcleo líquido de la Tierra, la dinámica de la magnetosfera solar y los campos electromagnéticos galácticos. Su estrecha relación y multifacética influencia en la vida humana se revelan cada vez más claramente. El estudio de estos fenómenos requiere el desarrollo de una teoría tanto fundamental como analítica, que unifique una amplia gama de fenómenos y áreas especializadas que describen procesos específicos. La teoría del movimiento de fluidos translacionales está bien desarrollada, pero para la mayoría de los fenómenos naturales, esta condición conduce a un modelo bastante limitado. El movimiento de fluidos en la cavidad de un cuerpo en rotación, de tal manera que las fuerzas de Coriolis son significativas, ha sido estudiado mucho menos. Una característica distintiva de los problemas en consideración es su significativa no linealidad, (es decir, la ausencia de una aproximación lineal que permita obtener resultados útiles no triviales). Desde este punto de vista, se seleccionaron los estudios presentados aquí. Esta revisión presenta estudios sobre los movimientos de fluidos ideales y viscosos sin tener en cuenta fenómenos electromagnéticos (fluido no conductor, no magnético) y teniéndolos en cuenta (fluido conductor). Se presta mucha atención a los movimientos macroscópicos del agua de mar (líquido conductor) ubicada en el campo magnético de la Tierra, que genera corrientes eléctricas y, como resultado, un campo magnético inducido. Explorar los procesos de generación de campos magnéticos en los flujos turbulentos en movimiento de fluidos conductores en el marco de sistemas dinámicos con parámetros distribuidos permite una mejor comprensión del origen de los campos magnéticos cósmicos (los de planetas, estrellas y galaxias). Se presentan varios enfoques para los movimientos rotacionales y libracionales. En particular, se presenta una solución analítica de las ecuaciones magnetohidrodinámicas tridimensionales no estacionarias para problemas en una configuración plano-paralela.
Descripción
Desde mediados del siglo XX, ha comenzado a surgir una comprensión de la diversidad de los fenómenos magnetohidrodinámicos naturales que nos rodean. La naturaleza magnetohidrodinámica se manifiesta en procesos aparentemente heterogéneos como el flujo de agua en los océanos del mundo, los movimientos del núcleo líquido de la Tierra, la dinámica de la magnetosfera solar y los campos electromagnéticos galácticos. Su estrecha relación y multifacética influencia en la vida humana se revelan cada vez más claramente. El estudio de estos fenómenos requiere el desarrollo de una teoría tanto fundamental como analítica, que unifique una amplia gama de fenómenos y áreas especializadas que describen procesos específicos. La teoría del movimiento de fluidos translacionales está bien desarrollada, pero para la mayoría de los fenómenos naturales, esta condición conduce a un modelo bastante limitado. El movimiento de fluidos en la cavidad de un cuerpo en rotación, de tal manera que las fuerzas de Coriolis son significativas, ha sido estudiado mucho menos. Una característica distintiva de los problemas en consideración es su significativa no linealidad, (es decir, la ausencia de una aproximación lineal que permita obtener resultados útiles no triviales). Desde este punto de vista, se seleccionaron los estudios presentados aquí. Esta revisión presenta estudios sobre los movimientos de fluidos ideales y viscosos sin tener en cuenta fenómenos electromagnéticos (fluido no conductor, no magnético) y teniéndolos en cuenta (fluido conductor). Se presta mucha atención a los movimientos macroscópicos del agua de mar (líquido conductor) ubicada en el campo magnético de la Tierra, que genera corrientes eléctricas y, como resultado, un campo magnético inducido. Explorar los procesos de generación de campos magnéticos en los flujos turbulentos en movimiento de fluidos conductores en el marco de sistemas dinámicos con parámetros distribuidos permite una mejor comprensión del origen de los campos magnéticos cósmicos (los de planetas, estrellas y galaxias). Se presentan varios enfoques para los movimientos rotacionales y libracionales. En particular, se presenta una solución analítica de las ecuaciones magnetohidrodinámicas tridimensionales no estacionarias para problemas en una configuración plano-paralela.