En este post les dejo un video en el que puede observarse el desarrollo de la inestabilidad de Rayleigh-Taylor que vimos hoy en la clase teorica, en un ejemplo sencillo que ustedes mismos pueden intentar: una capa de liquido caliente inyectada cuidadosamente sobre otra mas fria, del mismo liquido.
Inicialmente, la configuracion es estable, pero a medida que ambas capas se equilibran termicamente, se dan las condiciones necesarias para el desarrollo de la inestabilidad. El coloreado de la capa superior permite ver claramente la formacion de ‘dedos’, que luego adoptan la forma de ‘hongos’, caracteristica de los estadios mas avanzados de la inestabilidad de Rayleigh-Taylor.
En este post les muestro, mediante un video, la generacion de vortices en la frontera de un jet (chorro) axisimetrico libre por la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz.
La visualizacion que les muestro se logro inyectando humo en el fluido de trabajo (aire en este caso). El chorro es emitido a traves de una boquilla de 10 cm de diametro. Un plano laser permite visualizar el flujo en una region aproximadamente bidimensional (corte plano).
En este post les dejo un video que muestra la ocurrencia de la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz en el cielo, marcada claramente por la deformacion de una cadena de nubes.
Para ilustrar una de las preguntas que surgieron hoy en clase teorica, les dejo un capitulo del Handbook of Experimental Fluid Dynamics (editado por Springer) acerca del tema de la condicion de no deslizamiento (no-slip boundary condition, en ingles) en flujos viscosos.
En el texto se discuten los origenes de tal condicion y se describe tambien los resultados de estudios experimentales tendientes a echar luz sobre esa pregunta.
En este post les dejo un link a una demostracion online de Wolfram donde podran jugar con la transformacion de Joukowski que vimos hoy en clase teorica, cambiando sus parametros y observando en tiempo real como la funcion transforma un circulo (centrado o no) en las diferentes formas que exploramos en clase.
Podran acceder a la demostracion haciendo click aqui.
“La explicación más extendida del empuje es común, rápida, suena lógica y nos da la respuesta correcta, al tiempo que introduce conceptos erróneos, emplea un argumento físico sin sentido y evoca engañosamente la ecuación de Bernoulli”,
afirma Holger Babinsky (Cambridge Univ.) en su artículo “How do wings work?”, aparecido en 2003 en Physics Education. Los invito a leerlo para saber cómo un sencillo análisis de los gradientes de presión y de la curvatura de las líneas de corriente (como mencionamos en clase) provee la explicación física más precisa y completa. Encontrarán el artículo siguiendo este link.
En este post les dejo un video que me parece una demostracion contundente y super divertida del efecto Magnus que vimos en clase teorica. La demo involucra una pelota de basket y un dique; no les digo nada mas, esta todo en el video!
Ayer en clase discutimos (solo) una contribucion importante que Blasius realizó en dinámica de fluidos. Para aquellos que deseen conocer un poco más acerca de la magnitud del aporte de Blasius en esta y otras tematicas, les dejo aquí un paper publicado en Experiments in Fluids en 2003, en ocasión del 120° aniversario de su nacimiento.
Como les comenté ayer en clase, Anton Flettner fue el primero en concebir y construir una embarcación capaz de propulsarse explotando el resultado que obtuvimos hoy para la fuerza sobre un obstáculo cuyo contorno tiene una circulación atrapada y que enfrenta un flujo uniforme (efecto Magnus).
La idea de Flettner fué construir una embarcación sin velas ni motores, en la cuál un cilindro vertical instalado sobre la cubierta se hiciese rotar a velocidad y dirección controladas de forma de obtener una fuerza sobre el navío en la dirección deseada. A dicho sistema se lo denominó rotor Flettner. Concretamente Flettner utilizó una embarcación preexistente (llamada Baden-Baden) la cuál hizo modificar y rebautizó como Buckau. Este sistema de propulsión demostró fehacientemente su potencialidad como medio de propulsión eólica para embarcaciones cuando el Buckau logró cruzar el océano Atlántico en 1926. Les dejo una foto del Buckau (ex Baden-Baden) junto a estas líneas.
En la actualidad este tipo de propulsión es utilizada como alternativa a turbinas diesel, buscando explotar los recursos naturales renovables (como el viento) para incluso generar la energía con la cuál se hacen rotar los cilindros. Les dejo como ejemplo un video en el cuál se muestra uno de estos barcos modernos de tipo Flettner.
La embarcación que se ve en el video es el denominado E-Ship que la sociedad de construcciones eólicas Enercon (alemana) encomendó construir en 2007 a los astilleros Lindenau Werft de Kiel; comenzó sus operaciones en agosto de 2010 y continúa siendo utilizado en la actualidad. Se trata de un carguero de 130 m de eslora (largo) y 22.5 de manga (ancho), con capacidad para transportar entre 80 y 120 toneladas. Está equipado de 4 rotores Flettner (4 cilindros rotantes) de 27 metros de altura y 4 metros de diámetro, montados en las esquinas de la cubierta.
