Capa de crecimiento en 3D de copo de nieve sujeto al efecto de membrana y a más de un centro de nucleación mediante autómatas celulares
Autores: Acosta, César Renán; Martín, Irma; Rivadeneyra, Gabriela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Capa de crecimiento en 3D de copo de nieve sujeto al efecto de membrana y a más de un centro de nucleación mediante autómatas celulares
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Naturaleza
Gotas de agua
Superficie elíptica
Hexágonos
Centros de nucleación congelados
Modelo de copo de nieve
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se tiene en cuenta que en la naturaleza, debido a la presión y temperatura, las gotas de agua en general son esféricas o elipsoidales. Por lo tanto, partiendo de una estructura más general, se construye una superficie elíptica en 3D (esferoide oblato), que, mediante parámetros, puede transformarse en una forma esférica. Los hexágonos se construyen en un plano horizontal rectangular, luego este plano atraviesa una superficie elíptica a una altura determinada por un parámetro . Como resultado del corte de estas superficies, se obtiene una curva y un plano, ambos elipsoidales horizontales; si estos hexágonos están dentro del perímetro de la elipse horizontal obtenida en función de , se marcan con un , y si están fuera del perímetro, se marcan con un . Se establecen varios centros de nucleación congelados, ya sea en la misma capa o en diferentes planos, marcándolos con un y a sus primeros ocho vecinos con un . Los cálculos basados en un modelo de copo de nieve modificado se realizan baldosa por baldosa y capa por capa, regidos por los factores termodinámicos , , y , lo que conduce a resultados que dependen de la posición del nucleador, que puede ser simétrica o asimétrica para un copo de nieve con más de un centro de nucleación y una superficie externa formada por vapor de agua que funciona como una membrana.
Descripción
En este trabajo, se tiene en cuenta que en la naturaleza, debido a la presión y temperatura, las gotas de agua en general son esféricas o elipsoidales. Por lo tanto, partiendo de una estructura más general, se construye una superficie elíptica en 3D (esferoide oblato), que, mediante parámetros, puede transformarse en una forma esférica. Los hexágonos se construyen en un plano horizontal rectangular, luego este plano atraviesa una superficie elíptica a una altura determinada por un parámetro . Como resultado del corte de estas superficies, se obtiene una curva y un plano, ambos elipsoidales horizontales; si estos hexágonos están dentro del perímetro de la elipse horizontal obtenida en función de , se marcan con un , y si están fuera del perímetro, se marcan con un . Se establecen varios centros de nucleación congelados, ya sea en la misma capa o en diferentes planos, marcándolos con un y a sus primeros ocho vecinos con un . Los cálculos basados en un modelo de copo de nieve modificado se realizan baldosa por baldosa y capa por capa, regidos por los factores termodinámicos , , y , lo que conduce a resultados que dependen de la posición del nucleador, que puede ser simétrica o asimétrica para un copo de nieve con más de un centro de nucleación y una superficie externa formada por vapor de agua que funciona como una membrana.