science >> Wetenschap >  >> Fysica

Vorticiteit reguleert golven in vloeistoffen

Een studie van Politecnico di Torino gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordeling E toont aan dat een golf in een vloeistof versterkte vorticiteit vereist en niet alleen versterkte energie om de aard van de stroom te veranderen

Alle soorten golven kunnen worden gezien als een groot net. Mazen van verschillende afmetingen breiden zich uit naar verschillende maten, die de wereld verbinden en het transport van informatie mogelijk maken. Het onderzoek van Prof. Daniela Tordella van de afdeling Toegepaste Wetenschappen en Technologie van de Politecnico di Torino, in samenwerking met Federico Fraternale, postdoc bij Politecnico di Torino, richt zich op golven gedefinieerd als "intern, " dat is, die zich voortplanten in vloeistoffen, zoals lucht, water of zelfs het interstellaire medium.

Het onderzoek richt zich op enstrofie, de intensiteit van de vorticiteit van de golf in een vloeistof. Leonardo Da Vinci, het observeren van een rivier vanaf de top van een brug, merkte op dat vortexgolven die zichtbaar zijn voor het blote oog in water worden gecreëerd. aanvankelijk, om deze toestand te beschrijven, er werd rekening gehouden met de kinetische energie. Onderzoek heeft aangetoond dat wanneer de kinetische energie van een golf groeit, vorticiteit neemt niet altijd toe. Echter, de vorticiteit moet worden versterkt zodat de stroming van toestand verandert en turbulent wordt. De enstrofie is daarom het belangrijkste kenmerk om de stappen van de eerste rimpelingen tot de turbulentie in vloeistoffen te begrijpen. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordeling E door Daniela Tordella, Federico Fraternale, Loris Domenicale.

Deze verschijnselen zijn nu theoretisch bewezen en kunnen leiden tot mogelijke toepassingen in de geofysica, oceanografie en atmosferische fysica. De studie van enstrofie houdt rekening met de "container" die de vloeistof bevat en waar de golven zich voortplanten, wat een zeebekken zou kunnen zijn, of gewoon een gootsteen. Dit zou kunnen leiden tot een beter begrip van verstoringen in de atmosfeer of van de voortplanting van diepe golven in oceanen die tsunami's veroorzaken, of van het turbulente transport in oliepijpleidingen.