Caliente y frío


El título de la canción va como anillo al dedo ;-) para este posteo. Tenemos un fluido entre dos placas, una caliente abajo y otra fría arriba. De a poco aumentamos la diferencia de temperatura entre las placas, y el fluido se pone en movimiento. Pasamos de una solución en la que el fluido está en reposo y el calor se transporta por conducción, a otra en la que un fliujo laminar transporta el calor por convección. El siguiente video muestra una simulación de convección de Rayleigh-Bénard laminar en un recipiente rectangular. Noten como las celdas de Bénard se organizan, hacia al final del video (¡esperen hasta el final!), en rollos convectivos con simetría de traslación parecidos a los que Lorenz planteó en su truncación de Galerkin del sistema:


Si aumentan más el número de Rayleigh las soluciones estacionarias desaparecen, y aparecen soluciones más desordenadas y que rompen las simetrías del dominio (aunque todavía parece que se pudieran tratar considerando una expansión en unos pocos modos, de forma parecida a como hizo Lorenz):


Para números de Rayleigh mucho más grandes el flujo se vuelve turbulento. Cómo estudiar a este tipo de sistemas mucho más desordenados va a ser el tema principal de las próximas clases:


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