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Representación Modal de los Efectos Inerciales en las Interacciones Fluido-Partícula y la Regularidad de los Núcleos de Memoria

Autores: Procopio, Giuseppe; Giona, Massimiliano

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Representación Modal de los Efectos Inerciales en las Interacciones Fluido-Partícula y la Regularidad de los Núcleos de Memoria


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Expansión modal
Fuerza
Partícula micrométrica
Efectos inerciales del fluido
Fuerza de Basset
Efectos viscoelásticos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo desarrolla una expansión modal (en términos de funciones que decaen exponencialmente con el tiempo) de la fuerza que actúa sobre una partícula micrométrica y que proviene de los efectos inerciales del fluido (generalmente referidos como la fuerza de Basset) derivada de la aplicación de la ecuación de Stokes dependiente del tiempo para modelar las interacciones fluido-partícula. Uno de los principales resultados es que los efectos viscoelásticos inducen la regularización de los núcleos de memoria inerciales en t=0, eliminando la singularidad 1/t que caracteriza a los fluidos newtonianos. El origen físico de esta regularización proviene de la velocidad de propagación finita de las tensiones cortantes internas que caracterizan las ecuaciones constitutivas viscoelásticas. La expresión analítica para el núcleo inercial del fluido se deriva para un fluido de Maxwell, y se propone un método general para obtener aproximaciones precisas de este para fluidos viscoelásticos complejos genéricos, caracterizados por un espectro de tiempos de relajación.

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