Vórtice de Rankine como modelo de vórtice de vaciado: paper experimental

Para complementar el ejercicio adicional que les propuse en el post anterior, les paso un artículo aparecido en el American Journal of Physics en 2007 en el cual se estudió experimentalmente el flujo generado por un agitador magnético en un contenedor cilíndrico.

Su lectura resulta interesante (sobre todo si pensaron el problema adicional que les propuse) dado que los autores comparan sus resultados experimentales con el modelo de vórtice de Rankine que vimos en clase. En este punto de la materia les sugiero que si quieren leer el paper (recuerden que esto es optativo), sólo lo hagan hasta la sección V inclusive, pero no continúen la lectura más allá de esa sección. Para comprender las secciones posteriores es necesario que primero avancemos en los temas; podrán retomar la lectura una vez que hayamos visto los rudimentos de análisis dimensional.

El artículo podrán descargarlo haciendo click aquí.

Vórtice de Rankine como modelo de un vórtice de vaciado

En clase les mencioné que el vórtice de Rankine (que vemos como modelo de ciclón; Prob. 2, Guia 3) también resulta un buen modelo para un vórtice de vaciado simple.

En este post les propongo entonces considerar un inciso adicional a los propuestos por ese problema de la guia. La propuesta consiste en emplear el vórtice de Rankine para modelar un vórtice de vaciado, como aquel que se produce cuando vaciamos nuestra bañera. Concretamente, les propongo emplear los resultados obtenidos en clase hoy como punto de partida para derivar la forma de la superficie libre en torno al vórtice.

Dado que se trata de un problema optativo cuya resolución no veremos en clase, me parece oportuno dejarles aquí un pdf con el detalle, para aquellos que intenten resolverlo y quieran verificar sus resultados.

Un comentario sobre balance hidrostático

Les dejo aquí un pdf con un comentario breve acerca de la hidrostática relacionado con lo que vimos hoy en clase y sus consecuencias para la atmósfera terrestre (vinculado con el Problema 5 de la Guia 3). Para ilustrar el comentario, el pdf tiene embebido un video en el que podrán observar la convección térmica generada por el cuerpo humano en el aire a temperatura ambiente, medida por medio de una técnica experimental denominada “schlieren”.

Para poder visualizarlo les recomiendo utilizar Adobe Acrobat Reader. Si no disponen de él, podrán ver el video siguiendo este link.