Una Ecuación Constitutiva de la Turbulencia
Autores: Egolf, Peter W.; Hutter, Kolumban
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Una Ecuación Constitutiva de la Turbulencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Aplicaciones
Simulaciones numéricas directas
Problemas de turbulencia
Esquema de cierre
Modelo de turbulencia
Geometría fractal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
A pesar de que las aplicaciones de simulaciones numéricas directas están en aumento, hoy en día el método más habitual para resolver problemas de turbulencia sigue siendo aplicar un esquema de cierre de un orden definido. No es el caso que un orden creciente de un modelo de turbulencia esté siempre relacionado con una mejora en la calidad. De hecho, una ventaja conceptual de aplicar un modelo de turbulencia de orden más bajo es que representa el método análogo al procedimiento de introducir una ecuación constitutiva que ha tenido éxito en muchas otras áreas de la física. Los modelos de turbulencia de primer orden se desarrollaron en la década de 1920 y hoy parecen estar desactualizados por esquemas de cierre matemático-físico más nuevos y sofisticados. Sin embargo, con el nuevo conocimiento de la geometría fractal y la dinámica fraccionaria, vale la pena dar un paso atrás y reinvestigar estos modelos de orden más bajo. Como resultado de esto y al mismo tiempo introduciendo generalizaciones mediante análisis multiescala, se desarrolló el Modelo de Turbulencia de Diferencia-Cociente (DQTM) de primer orden, no lineal, no local y fraccionario. En este artículo de revisión parcial del trabajo realizado por los autores, a través de consideraciones teóricas y sus aplicaciones a problemas de flujo turbulento, se presenta evidencia de que el DQTM es la ecuación constitutiva (aparente) que falta en los flujos de cizallamiento turbulento.
Descripción
A pesar de que las aplicaciones de simulaciones numéricas directas están en aumento, hoy en día el método más habitual para resolver problemas de turbulencia sigue siendo aplicar un esquema de cierre de un orden definido. No es el caso que un orden creciente de un modelo de turbulencia esté siempre relacionado con una mejora en la calidad. De hecho, una ventaja conceptual de aplicar un modelo de turbulencia de orden más bajo es que representa el método análogo al procedimiento de introducir una ecuación constitutiva que ha tenido éxito en muchas otras áreas de la física. Los modelos de turbulencia de primer orden se desarrollaron en la década de 1920 y hoy parecen estar desactualizados por esquemas de cierre matemático-físico más nuevos y sofisticados. Sin embargo, con el nuevo conocimiento de la geometría fractal y la dinámica fraccionaria, vale la pena dar un paso atrás y reinvestigar estos modelos de orden más bajo. Como resultado de esto y al mismo tiempo introduciendo generalizaciones mediante análisis multiescala, se desarrolló el Modelo de Turbulencia de Diferencia-Cociente (DQTM) de primer orden, no lineal, no local y fraccionario. En este artículo de revisión parcial del trabajo realizado por los autores, a través de consideraciones teóricas y sus aplicaciones a problemas de flujo turbulento, se presenta evidencia de que el DQTM es la ecuación constitutiva (aparente) que falta en los flujos de cizallamiento turbulento.