Cada año, en su reunión anual, la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física patrocina un concurso para las mejores imágenes en una variedad de categorías, todas relacionadas con el flujo de fluidos.
La Galería de este año se presentó en la 76ª reunión de la División en noviembre en Washington, D.C., y se seleccionaron 12 vídeos e imágenes artísticos en cuatro categorías diferentes. Estos son algunos de los ganadores.
Las impresoras de polímeros 3D requieren un ajuste cuidadoso para enrollar su material en un sustrato. Depositar demasiado polímero con demasiada lentitud puede provocar que se formen patrones de torceduras o espirales en el diseño del hilo a medida que parte del hilo se acumula sobre sí mismo. Amontonarlo encima de una bobina retorcida existente puede provocar desorden e inestabilidad estructural (ver vídeo).
Aquí, un equipo de la Universidad de Princeton registra el patrón cuando se imprime muy poco material y con demasiada lentitud. El patrón resultante da capas ordenadas y estables, una especie de "encaje" con huecos en parte de la estructura, utilizando menos material y agilizando la impresión.
Los espacios en el encaje se pueden controlar mediante la altura de la capa y la velocidad de impresión, lo que cambia la densidad de la estructura impresa final. Mire el vídeo mientras disfruta de la Sonata para violín n.° 2 en la menor de Bach.
'Soltar Medusa'
Inducir vibraciones en una pequeña gota de líquido en gravedad cero crea un patrón sorprendente de "chorros" y "cráteres" que se parecen un poco a la cáscara de la semilla de un castaño.
Estos investigadores, que crearon esta imagen a partir de simulaciones numéricas, la comparan con el cabello de Medusa, la diosa griega que convertía en piedra a los espectadores. De ahí que llamen a su imagen "Drop Medusa" (que se muestra al comienzo de este artículo).
Las vibraciones radiales de alta amplitud a una frecuencia regular de 1040 Hertz conducen a ondas caóticas y no lineales donde las superposiciones de ondas crean el efecto de chorro y cráter cuando la gota estalla.
Como muestra de la interacción entre la hidrodinámica y la elasticidad ("hidroelasticidad"), este grupo fotografió objetos arrojados sobre una superficie de agua líquida. Si el objeto entra al agua con suficiente velocidad, se forma una cavidad de aire a su alrededor, debajo de la superficie.
Por lo general, esta cavidad tiene paredes lisas, pero para ciertos impactadores la fuerza del impacto crea vibraciones que dejan un nido de curiosas ondulaciones a lo largo de las paredes de la cavidad de aire. Comprender esta interacción podría, como escriben los autores, "tener implicaciones para los buceadores biológicos o las estructuras navales y aeroespaciales diseñadas".
Dinámica de la propagación de las heladas
Las gotas de agua se forman cuando la humedad entra en contacto con una superficie fría, llamadas "figuras de respiración". Las gotas se fusionan en gotas más grandes y se forman gotas nuevas y más pequeñas en los espacios vacíos entre ellas. En este vídeo, un enfriamiento repentino de la superficie subyacente muestra cómo las gotas se congelan y liberan calor latente, visto con una cámara infrarroja.
Las gotas se congelan desde la superficie hacia arriba; la escarcha se propaga por la superficie de las figuras de condensación del agua congelando gotas individuales y formando puentes de hielo entre ellas, terminando con un encantador punto encima de las gotas congeladas. El vídeo aquí muestra algunas de las hermosas características y movimientos.
Se pueden encontrar más entradas de la galería aquí. La exposición "Galería itinerante de movimiento fluido", presentada por la Sociedad Estadounidense de Física—División de Dinámica de Fluidos, se podrá ver en el Programa Cultural de la Academia Nacional de Ciencias (CPNAS) del 2 de octubre de 2023 al 23 de febrero de 2024. Titulado "Caosmosis:Asignando ritmo a lo turbulento", está en 2101 Constitution Ave., N.W., Washington, D.C., Edificio de la Academia Nacional de Ciencias, Galería de arriba.
Más información: Fuente:Galería de movimiento fluido, presentada por la División de dinámica de fluidos de APS, gfm.aps.org/
Lauren Dreier et al, Vídeo:Liquid lace, 76ª Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos de APS:Galería de Movimiento Fluido (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.V0087
Debashis Panda et al, Póster:Drop Medusa, 76ª Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos de la APS:Galería de Movimiento Fluido (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.P0030
John Antolik et al, Póster:Hidroelástico, 76.ª reunión anual de la División de dinámica de fluidos de la APS:Galería de movimiento fluido (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.P0008
David Paulovics et al, Vídeo:Dinámica de la propagación de heladas, 76.ª reunión anual de la División de Dinámica de Fluidos de la APS:Galería de movimiento fluido (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.V0079
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