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
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
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.
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.