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Flujos periódicos en un fluido estratificado viscoso en un campo gravitatorio homogéneo

Autores: Chashechkin, Yuli D.; Ochirov, Artem A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Matemáticas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La densidad de un fluido o gas, que depende de la temperatura, presión y concentración de sustancias disueltas o partículas suspendidas, cambia bajo la influencia de una gran cantidad de factores físicos. Suponemos que un líquido no perturbado es heterogéneo. La propagación de flujos periódicos en fluidos viscosos uniformemente estratificados es considerada. El análisis se basa en un sistema de ecuaciones fundamentales para la transferencia de energía, momento y materia en flujos periódicos. Teniendo en cuenta la condición de compatibilidad, se construyen relaciones de dispersión para flujos periódicos lineales internos, acústicos y superficiales bidimensionales con una frecuencia definida positiva y un número de onda complejo en un fluido viscoso compresible estratificado exponencialmente por densidad. Se desprecian los efectos de conductividad térmica y difusión. Las soluciones regularmente perturbadas obtenidas de las ecuaciones de dispersión describen las convencionales ondas débilmente amortiguadas. Las familias de soluciones singulares, específicas para cada tipo de flujo periódico, caracterizan los delgados ligamentos antes desconocidos que acompañan a cada tipo de onda. En casos limitados, las soluciones regulares construidas se transforman en expresiones conocidas para un fluido viscoso homogéneo y un fluido ideal. Las soluciones singulares se degeneran en un fluido viscoso homogéneo o desaparecen en un fluido ideal. El método en desarrollo del análisis del sistema de ecuaciones fundamentales está dirigido a describir la dinámica y estructura espacial de flujos periódicos en fluidos heterogéneos en aproximaciones lineales y no lineales.

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