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Inestabilidad de la Hoja Líquida Electrohidrodinámica de un Fluido Dielectrico Viscoelástico de Estrés Acoplado en Movimiento Rodeado por un Gas Inviscido a Través de un Medio Poroso

Autores: El-Sayed, Mohamed Fahmy; Alanzi, Agaeb Mahal

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Inestabilidad de la Hoja Líquida Electrohidrodinámica de un Fluido Dielectrico Viscoelástico de Estrés Acoplado en Movimiento Rodeado por un Gas Inviscido a Través de un Medio Poroso


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Viscoelástico
Tipo de esfuerzo de pareja
Flujo
Medio poroso
Análisis de estabilidad
Relaciones de dispersión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se estudia teóricamente y cuantitativamente en este proyecto una hoja líquida viscoelástica de tipo de esfuerzo de pareja que fluye con movimiento relativo en un gas inviscido a través de un molio poroso. Para derivar las ecuaciones diferenciales que describen líquidos, gases y el campo eléctrico, linealizamos las ecuaciones de movimiento y continuidad, las ecuaciones de Maxwell en aproximación cuasi-estática y las condiciones de contorno apropiadas en las dos interfaces. Luego utilizamos el método de modos normales. Se demostró analíticamente que se pueden encontrar soluciones a estas ecuaciones diferenciales tanto para perturbaciones simétricas como antisimétricas, respectivamente. No pudimos obtener una forma explícita de las tasas de crecimiento ya que no pudimos resolver las relaciones de dispersión para ambas situaciones porque se obtuvieron en formas altamente complejas. Se utiliza el programa Mathematica para resolver numéricamente las formas adimensionales de las relaciones de dispersión utilizando el teorema de Gaster. Se han estudiado en detalle diversas influencias en el análisis de estabilidad del sistema considerado, y se determina que el sistema en presencia de un material poroso es más inestable de lo que sería de otro modo. En un sistema bidimensional, se encuentra que el caso de perturbación antisimétrica es más inestable que la situación de perturbación simétrica correspondiente. Algunas características, como el número de Wabe, el número de Ohnesorge y el campo eléctrico, tienen efectos desestabilizadores, mientras que otras, como la porosidad, la permeabilidad del medio, el parámetro de viscoelasticidad, la relación de viscosidad gas-líquido y las constantes dieléctricas, tienen efectos estabilizadores. Finalmente, se descubre que la relación de velocidad gas-líquido juega un papel dual en la condición de estabilidad dependiendo de si la relación de velocidad gas-líquido U es 1. En el pasado, solo hemos encontrado evidencia de muy pocos estudios previos.

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