Efectos del campo magnético en problemas de Stokes modificados que involucran fluidos cuya viscosidad depende exponencialmente de la presión
Autores: Fetecau, Constantin; Hanif, Hanifa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efectos del campo magnético en problemas de Stokes modificados que involucran fluidos cuya viscosidad depende exponencialmente de la presión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Estudio
Fórmulas analíticas
Viscosidad
Presión
Efectos magnéticos
Aceleración gravitacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se obtuvieron fórmulas analíticas precisas para la velocidad estacionaria adimensional y el esfuerzo cortante en escenarios de flujo de Stokes modificado que involucran fluidos cuya viscosidad varía exponencialmente con la presión, teniendo en cuenta también los efectos magnéticos y la aceleración gravitatoria. De hecho, estas son las primeras soluciones exactas para tales movimientos de fluidos con dependencia exponencial de la viscosidad en la presión en los que se consideran los efectos magnéticos. Son importantes para investigadores experimentales que desean conocer el momento de transición de un movimiento al estado estacionario. Además, las soluciones exactas pueden ser utilizadas para probar métodos numéricos que se desarrollan para estudiar problemas de movimiento más complejos. Para la validación, se exploraron diferentes casos límite y se recuperaron varios resultados conocidos de estudios anteriores. El impacto del campo magnético en el comportamiento estacionario y el flujo de fluidos se representó visualmente y se examinó detenidamente. Los hallazgos demostraron que los fluidos fluyeron más lentamente y alcanzaron condiciones estacionarias más rápidamente cuando estaban influenciados por un campo magnético.
Descripción
En este estudio, se obtuvieron fórmulas analíticas precisas para la velocidad estacionaria adimensional y el esfuerzo cortante en escenarios de flujo de Stokes modificado que involucran fluidos cuya viscosidad varía exponencialmente con la presión, teniendo en cuenta también los efectos magnéticos y la aceleración gravitatoria. De hecho, estas son las primeras soluciones exactas para tales movimientos de fluidos con dependencia exponencial de la viscosidad en la presión en los que se consideran los efectos magnéticos. Son importantes para investigadores experimentales que desean conocer el momento de transición de un movimiento al estado estacionario. Además, las soluciones exactas pueden ser utilizadas para probar métodos numéricos que se desarrollan para estudiar problemas de movimiento más complejos. Para la validación, se exploraron diferentes casos límite y se recuperaron varios resultados conocidos de estudios anteriores. El impacto del campo magnético en el comportamiento estacionario y el flujo de fluidos se representó visualmente y se examinó detenidamente. Los hallazgos demostraron que los fluidos fluyeron más lentamente y alcanzaron condiciones estacionarias más rápidamente cuando estaban influenciados por un campo magnético.