Fundamentos de ingeniería matemática aplicados a flujos de fluidos
Autores: Chashechkin, Yuli D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Fundamentos de ingeniería matemática aplicados a flujos de fluidos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Principios
Axiomas
Leyes de conservación
Flujos de fluidos
Ecuaciones fundamentales
Componentes de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Basado en una breve excursión histórica, se formula una lista de principios que sustentan la elección de axiomas y métodos para estudiar la naturaleza. La axiomática de los flujos de fluidos se basa en las leyes de conservación en el marco de las matemáticas de ingeniería y la física técnica. En la teoría de los flujos de fluidos dentro del modelo de medio continuo, se distingue un papel clave para la energía total. Para describir un flujo de fluido, se elige un sistema de ecuaciones fundamentales, complementado por las ecuaciones de estado para el potencial de Gibbs y la densidad del medio. El sistema se complementa con las condiciones iniciales y de contorno físicamente basadas y se analiza, teniendo en cuenta la condición de compatibilidad. Las soluciones completas construidas describen tanto la estructura como la dinámica de los flujos no estacionarios. La clasificación de los componentes estructurales, incluidas las ondas, los ligamentos y los vórtices, se realiza en base a las soluciones completas del sistema linealizado. Se comparan los resultados de estudios teóricos y experimentales compatibles para los casos de flujo de fluidos potencial y real homogéneo y estratificado pasando por una placa orientada arbitrariamente. La importancia de estudiar los procesos de transferencia y transformación de componentes de energía se ilustra mediante la descripción de las estructuras finas de los flujos formadas por una gota que cae libremente coalesciendo con un fluido objetivo en reposo.
Descripción
Basado en una breve excursión histórica, se formula una lista de principios que sustentan la elección de axiomas y métodos para estudiar la naturaleza. La axiomática de los flujos de fluidos se basa en las leyes de conservación en el marco de las matemáticas de ingeniería y la física técnica. En la teoría de los flujos de fluidos dentro del modelo de medio continuo, se distingue un papel clave para la energía total. Para describir un flujo de fluido, se elige un sistema de ecuaciones fundamentales, complementado por las ecuaciones de estado para el potencial de Gibbs y la densidad del medio. El sistema se complementa con las condiciones iniciales y de contorno físicamente basadas y se analiza, teniendo en cuenta la condición de compatibilidad. Las soluciones completas construidas describen tanto la estructura como la dinámica de los flujos no estacionarios. La clasificación de los componentes estructurales, incluidas las ondas, los ligamentos y los vórtices, se realiza en base a las soluciones completas del sistema linealizado. Se comparan los resultados de estudios teóricos y experimentales compatibles para los casos de flujo de fluidos potencial y real homogéneo y estratificado pasando por una placa orientada arbitrariamente. La importancia de estudiar los procesos de transferencia y transformación de componentes de energía se ilustra mediante la descripción de las estructuras finas de los flujos formadas por una gota que cae libremente coalesciendo con un fluido objetivo en reposo.