Cuando enjambres de burbujas son impulsados ​​hacia arriba a través de un fluido por su flotabilidad, pueden generar patrones de flujo complejos a su paso. Llamado 'pseudo-turbulencia, 'estos patrones se caracterizan por una relación matemática universal entre la energía de flujos de diferentes tamaños, y la frecuencia de su aparición. Esta relación ahora se ha observado ampliamente a través de simulaciones 3D, pero es menos claro si todavía se mantendría para enjambres de burbujas bidimensionales. A través de investigaciones publicadas en EPJ E , Rashmi Ramadugu y sus colegas del Centro TIFR de Ciencias Interdisciplinarias en Hyderabad, India, muestran que en fluidos simulados en 2-D, este patrón cambia dentro de flujos a mayor escala en fluidos menos viscosos.

Los descubrimientos del equipo abordan una supervisión clave en las simulaciones de dinámica de fluidos, y podría permitir a los investigadores en áreas desde la oceanografía hasta la acústica mejorar sus predicciones. En el pasado, Muchos estudios de pseudo-turbulencia han encontrado que las propiedades estadísticas de los enjambres de burbujas tridimensionales siguen siendo universales en una amplia gama de tensiones superficiales de burbujas. viscosidades de fluidos, y relaciones de densidad entre burbujas y fluidos. En fluidos 2-D, sin embargo, un efecto denominado "cascada de energía inversa" permite que la energía se transfiera de flujos de pequeña a gran escala. En su estudio, El equipo de Ramadugu tuvo como objetivo investigar las implicaciones de este mecanismo por primera vez.

Los investigadores lograron sus resultados a través de un enfoque de simulación que da cuenta de los flujos turbulentos en todas las escalas en el espacio y el tiempo. eliminando la necesidad de que se aproximen a cualquier comportamiento impredecible. Descubrieron que si bien la relación de pseudo-turbulencia habitual se mantiene en escalas más grandes dentro de fluidos más viscosos; y en escalas más pequeñas en fluidos menos viscosos, Se pueden encontrar comportamientos diferentes en flujos a mayor escala dentro de fluidos más viscosos. Aquí, Ramadugu y sus colegas descubrieron que se produce una cascada de energía inversa a raíz del enjambre de burbujas; así como una relación matemática diferente entre la energía del flujo y la frecuencia que cualquier otra observada anteriormente.