Proyectos
Estabilidad de frentes de reacción en fluidos.
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Una pregunta fundamental del Universo es de por qué la luz y la materia que lo forma generan estructuras. Estas estructuras se encuentran en disciplinas tan diversas como astronomía, oceanografía, biología, y mecánica de fluidos. Los mecanismos de formación de estructuras son diversos. Una gran mayoria de ellos consiste en un proceso de inestabilidad de un estado homogéneo. Por ejemplo, un fluido calentado por debajo desarrolla rollos de convección donde el fluido más caliente se dirige hacia arriba y el más frío desciende. Este fenómeno (llamado convección de Rayleigh-Benard) se da cuando el fluido en reposo pierde estabilidad. En el campo de química y biología se conoce la inestabilidad de Turing que lleva a formación de estructuras químicas y biológicas. En el estudio de combustión se encuentra una transición de llamas estacionarias a turbulentas, la cual se puede entender cuando un frente delgado que separa reactivos de productos, pierde estabilidad. Esta inestabilidad fue estudiada por G. Sivashinsky quien produjo un modelo para estudiar el frente de reacción, la misma ecuación fue derivada por Y. Kuramoto en el contexto de ondas químicas. En este proyecto estudiaremos la propagación de frentes descritos por la ecuación de Kuramoto-Sivashinsky acoplada a las ecuaciones de la hidrodinámica. La ecuación de Kuramoto-Sivashinsky permite no solo obtener frentes planos y curvos, sino también analizar su estabilidad. Trabajos anteriores en un medio poroso resultaron en estructuras estables que no podrían existir sin la presencia de fluidos. Cuando el frente se propaga en un flujo externo, estados previamente inestables pueden convertirse en estables. En el presente trabajo, se estudiará los frentes en medios viscosos, analizando estructuras inestables bajo un cambio de densidad, lo que podría proporcionar estabilidad a nuevas formas. El propósito de esta investigación es estimular la búsqueda experimental de estructuras aún desconocidas.

Fecha de inicio: 01/03/2013
Fecha final: 31/12/2013
Estado DGI: Cerrado
Instituciones Investigadoras:
Pontificia Universidad Católica del Perú
Instituciones Financiadoras:
Pontificia Universidad Católica del Perú