La revista del área de la Física de Fluidos “Physics of Fluids” del American Institute of Physics institución estadounidense cuyo propósito es promover el avance y difusión de la física y sus aplicaciones, publicó la investigación del académico Rodrigo Hernández en la que aborda el estudio de anillos de vorticidad, que en la actualidad son considerados ejemplos de estructuras coherentes en mecánica de fluidos, a los cuales se les estudia su rol en turbulencia.
“Nosotros quisimos dar un paso adelante y realizamos colisiones entre estas estructuras. Forzar una colisión entre dos o más anillos puede conducir a una reconexión de filamentos de vorticidad y, posteriormente, a través del flujo de energía, a una cascada divergente de anillos secundarios más pequeños con grandes números de onda, y fases espaciales azimutales inestables, o también, a la formación de anillos secundarios más grandes con números de onda más pequeños”, explicó el académico del DIMEC.
También agregó que “nuestras observaciones han generado preguntas sobre el rol de estas colisiones en la distribución de la energía a lo largo del tiempo. Observamos colisiones que experimentan oscilaciones esporádicas para luego generar reconexiones entre filamentos, que posteriormente, producen anillos secundarios de mayor tamaño. Mediante experimentos y simulaciones numéricas en tres dimensiones, hemos abordado estas preguntas en la física de los fluidos”, señaló el profesor.
En relación a los experimentos realizados en el Laboratorio de Estudios Avanzados en Fenómenos No Lineales (LEAF-NL), el académico detalló que “nosotros producimos anillos de vorticidad que luego forzamos a colisionar, en forma controlada, bajo configuraciones simétricas, con el fin de determinar las propiedades espectrales, la topología y el decaimiento de la energía del tiempo de las estructuras del vorticidad primarias y secundarias. Las instalaciones experimentales involucradas en esta línea de investigación fueron diseñadas y desarrolladas en el LEAF-NL”.
Adicionalmente señaló que “este trabajo ha permitido comprender las propiedades espectrales, la topología y el decaimiento de la energía del tiempo de las estructuras de primarias y secundarias producidas luego de una colisión”.
Refiriéndose a las posibilidades de trabajo a futuro de esta investigación el académico dijo que “la complejidad de este experimento, cuya dinámica es no-lineal, nos abre una puerta hacia el estudio de nuevas dinámicas, aún más complejas, que describen una serie de nuevas rutas hacia las estructuras coherentes en turbulencia”.
El trabajo del académico aborda el estudio de anillos de vorticidad, que es una línea de investigación que comenzó a desarrollarse en el año 2002, en el marco del proyecto Fondecyt titulado “Sound Scattering by Vortex Flows”.
Dicha investigación generó interés en el profesor Frederic Plaza investigador de l'Ecole Centrale de Lyon (Francia), con quién el académico del DIMEC gestionó la llegada de dos estudiantes franceses al DIMEC: Clementine Bechét y Benoit Cibert. Posteriormente, Gabriel Rodríguez, Gabriel Arévalo, Eduardo Monsalve y Teresita Reyes fueron alumnos que se interesaron por este tema y que han contribuido notablemente al desarrollo de esta línea de investigación.
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