Un Análogo Hidrodinámico del Efecto Casimir en Flujos Turbulentos Impulsados por Ondas
Autores: Davoodianidalik, Mahdi; Kellay, Hamid; Francois, Nicolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un Análogo Hidrodinámico del Efecto Casimir en Flujos Turbulentos Impulsados por Ondas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Resultados experimentales
Fuerza inducida por fluctuaciones
Turbulencia impulsada por ondas de Faraday
Fuerza de atracción
Dinámica de ondas
Movimiento de fluido turbulento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Presentamos resultados experimentales sobre una fuerza inducida por fluctuaciones observada en la turbulencia impulsada por ondas de Faraday. Como se informó recientemente, surge una fuerza de atracción a largo alcance entre dos paredes que confinan el flujo turbulento impulsado por ondas. En el sistema de ondas de Faraday, el movimiento del fluido turbulento está acoplado con el movimiento desordenado de las ondas. Este estudio describe la aparición de la fuerza inducida por fluctuaciones desde el punto de vista de la dinámica de ondas. La amplitud de la onda no se ve afectada por el confinamiento, mientras que el movimiento errático de la onda sí. A medida que disminuye el espacio entre las paredes, el movimiento de la onda se vuelve menos energético y más anisotrópico en la cavidad formada por las paredes, dando lugar a una atracción más fuerte. Estos resultados aclaran por qué la modelización de la fuerza de atracción en este sistema no puede basarse en la amplitud de la onda, sino que debe construirse sobre el acoplamiento del movimiento de la onda y el fluido. Cuando el espacio entre las paredes es comparable a la longitud de onda, se observa una resonancia de onda intermitente, lo que conduce a una interacción compleja a corto alcance. Estos resultados contribuyen al estudio de los procesos de agregación en presencia de turbulencia y sus problemas relacionados, como la acumulación de desechos plásticos en ecosistemas marinos costeros o la modelización de la formación planetaria.
Descripción
Presentamos resultados experimentales sobre una fuerza inducida por fluctuaciones observada en la turbulencia impulsada por ondas de Faraday. Como se informó recientemente, surge una fuerza de atracción a largo alcance entre dos paredes que confinan el flujo turbulento impulsado por ondas. En el sistema de ondas de Faraday, el movimiento del fluido turbulento está acoplado con el movimiento desordenado de las ondas. Este estudio describe la aparición de la fuerza inducida por fluctuaciones desde el punto de vista de la dinámica de ondas. La amplitud de la onda no se ve afectada por el confinamiento, mientras que el movimiento errático de la onda sí. A medida que disminuye el espacio entre las paredes, el movimiento de la onda se vuelve menos energético y más anisotrópico en la cavidad formada por las paredes, dando lugar a una atracción más fuerte. Estos resultados aclaran por qué la modelización de la fuerza de atracción en este sistema no puede basarse en la amplitud de la onda, sino que debe construirse sobre el acoplamiento del movimiento de la onda y el fluido. Cuando el espacio entre las paredes es comparable a la longitud de onda, se observa una resonancia de onda intermitente, lo que conduce a una interacción compleja a corto alcance. Estos resultados contribuyen al estudio de los procesos de agregación en presencia de turbulencia y sus problemas relacionados, como la acumulación de desechos plásticos en ecosistemas marinos costeros o la modelización de la formación planetaria.