Comprender cómo una gota o burbuja suspendida en una masa mayor de fluido se divide en múltiples piezas es invaluable para los ingenieros que diseñan reactores químicos. motores y barcos, así como para los geocientíficos que estudian las interacciones de los océanos y la atmósfera. Pero las difíciles matemáticas que subyacen al fenómeno han obligado a los científicos a confiar en sistemas idealizados que carecen de matices del mundo real. Ahora, Investigadores de la Universidad de Princeton han descrito la ruptura de burbujas rodeadas de flujos turbulentos como los que se encuentran en los procesos industriales o en la naturaleza.

Usando una variedad de cámaras de alta velocidad, Los investigadores demostraron que la turbulencia circundante se congela efectivamente durante el proceso, pero las deformaciones en la burbuja inducidas por la turbulencia alteran el tiempo en que la burbuja se rompe. Este punto de ruptura es conocido por los matemáticos como una singularidad, un punto más allá del cual un modelo que había descrito un sistema ya no es válido.

"La singularidad es el momento en el que se rompe la burbuja, "dijo el investigador principal Luc Deike, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial y del Instituto Ambiental de Princeton. "En el momento en que se rompe, tienes que cambiar la forma en que lo describes matemáticamente ".

Las matemáticas subyacentes al pellizco de una burbuja a múltiples burbujas se han descrito durante muchos años, pero típicamente en sistemas idealizados como perfectamente liso, burbujas redondeadas. En su artículo del 2 de diciembre en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , Deike y sus co-investigadores explicaron el turbulento, flujo caótico de fluidos que acompaña la formación de burbujas y presentó un enfoque para modelar la ruptura de burbujas realista.