Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Νέες εξελίξεις στη μελέτη της υδροδυναμικής αναταραχής σε διαταραγμένο περιβάλλον

Anonim

Ένα υγρό μέτωπο εισβάλει αργά ένα διαταραγμένο μέσο παρουσιάζει όλα τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα μιας διαλείπουσας δυναμικής, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review Letters .

διαφήμιση


Το επιστημονικό έντυπο συντάσσεται από τον Jordi Ortín και τον Xavier Clotet, από το Τμήμα Δομής και Συστατικών του Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης (UB) και τον Stephane Santucci, από το Εργαστήριο Φυσικής της Ecole Normale Supérieure de Lyon (Γαλλία) με το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας (CNRS).

Μια διαλείπουσα δυναμική χαρακτηρίζει την αναταραχή. Αυτή η ιδιότητα έχει παρατηρηθεί πρόσφατα σε αριθμητικές προσομοιώσεις σε πορώδεις ροές μέσων. Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters είναι η πρώτη πειραματική απόδειξη και ο λεπτομερής χαρακτηρισμός της διαλείψεως στην εισβολή υγρών σε περιορισμένα ετερογενή μέσα.

Ο καθηγητής Jordi Ortín, συντονιστής της Ενοποιημένης Ερευνητικής Ομάδας για τη Μη Γραμμική Φυσική του UB και εμπειρογνώμονας σε δυναμικά συστήματα σε διαταραγμένο περιβάλλον, επιβεβαιώνει ότι "η διαλείμματα είναι μια βασική έννοια της δυναμικής των ρευστών επειδή αποκαλύπτει ότι η εμφάνιση ανώμαλων και περίπλοκων χρονικών συσχετίσεων σε πολύ μικρές Επομένως, η κατανόηση του φυσικού μηχανισμού που επηρεάζει τις αναταράξεις παραμένει μια πρόκληση στη στατιστική φυσική ».

Αναταραχή: σύνθετες και διαταραγμένες κινήσεις σε ένα υγρό

Η μελέτη της φύσης της διαλείψεως είναι απαραίτητη για να συνεχιστεί η διερεύνηση του φαινομένου της αναταραχής. Πρόσφατες μελέτες υποδεικνύουν ότι η διακοπή μπορεί να σχετίζεται με τις ιδιότητες των διακυμάνσεων της ροής ενέργειας που μοιράζονται από διαφορετικά συστήματα που εμφανίζουν ενεργειακό καταρράκτη. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, με τις μεταβολές των ενεργειακών ρυθμών που συμβαίνουν στο φαινόμενο της υδροδυναμικής αναταράξεως.

Στη νέα μελέτη, η ερευνητική ομάδα του UB χρησιμοποίησε ένα εργαστηριακό μοντέλο ανοικτού κατάγματος που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο των στατιστικών ιδιοτήτων του μέσου διαταραχής. Επιπλέον, η μελέτη επέκτεινε τον αριθμό των πειραματικών παραμέτρων χρησιμοποιώντας πέντε έλαια σιλικόνης διαφορετικών ιξωδών και ένα ευρύτερο φάσμα επιβαλλόμενων ρυθμών ροής. Αυτή η πειραματική μεθοδολογία επέτρεψε την ύπαρξη πολλών στατιστικών δεδομένων που είναι απαραίτητα για την ανάλυση της διαλείμματος.

Συγκεκριμένα, η ερευνητική ομάδα παρατήρησε πως συμπεριφέρεται μια σειρά ελαίων σιλικόνης διαφορετικών ιξώδους (από 10 έως 350 cP). Αυτά τα υγρά είναι σταθερά και δύσκολα ρυπαίνουν. αν και έχουν ένα ευρύ φάσμα ιξώδους, η επιφανειακή τους τάση μεταβάλλεται ελάχιστα. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, μια ανάλυση πολλαπλών επιπέδων στο διάστημα και στο χρόνο αποκάλυψε όλα τα διακριτικά χαρακτηριστικά μιας διαλείπουσας δυναμικής στα συστήματα που μελετήθηκαν.

Τα πειραματικά στοιχεία που περιγράφονται για πρώτη φορά από την ερευνητική ομάδα θα συμβάλλουν στην ανάπτυξη νέων θεωρητικών και πειραματικών προσεγγίσεων διαλείψεων. Η νέα μελέτη υποδηλώνει ότι ορισμένα χαρακτηριστικά της διαλείψεως που παρατηρούνται στο σύστημα υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός αντιστρόφου καταρράκτη που προκύπτει από την ασυμπίεστη ρευστότητα. Αυτή η ερευνητική γραμμή για τις δυναμικές ιδιότητες των υγρών μέτωπων έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον τομέα της δευτερογενούς ανάκτησης υδρογονανθράκων, της άρδευσης και της ρύπανσης του εδάφους, της διήθησης για την απομάκρυνση ρύπων και άλλων ιδιαίτερα επίκαιρων ζητημάτων στη μηχανική.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Τα υλικά που παρέχονται από το Universidad de Barcelona . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Xavier Clotet, Jordi Ortín, Stéphane Santucci. Διαταραχές ελέγχου που προκαλούνται από διαταραχές της τριχοειδούς ρήξης σε αργή απορρόφηση . Physical Review Letters, 2014; 113 (7) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.113.074501