¿Por qué las partículas no chocan ni cambian el flujo?

Son trazadores pasivos: sin masa y sin interacción. La velocidad en cada punto la fija el campo v(x, y, t). Así se mira la estructura del flujo, sin resolver el acoplamiento bidireccional fluido–partícula.

¿Qué significan las fronteras periódicas?

El recinto está pegado en un toro: la partícula que sale por un borde aparece por el opuesto con la misma velocidad. No hay paredes; conviene para ver un vagabundeo largo sin efectos de borde.

¿Las flechas son lo mismo que las estelas de las partículas?

Las flechas son el campo v instantáneo en los nodos de la red. La línea de corriente, en ese instante, es tangente al campo. La trayectoria de la partícula coincide con la línea de corriente solo si el campo es estacionario; con deriva temporal se separan.

Partículas en un campo de flujo

Campo sintético v(x, y, t); transporte con fronteras periódicas; a voluntad, una red de flechas.

Sobre el modelo

Las partículas pasivas las arrastra un campo de velocidad dado: dr/dt = v(r, t). El campo es sintético — una combinación de senos y cosenos, no una solución de las ecuaciones de Navier–Stokes. Las partículas no tienen masa ni interactúan: no influyen en el flujo. Las fronteras son periódicas: al salir por un borde, aparecen por el opuesto (toro). A voluntad se dibuja una red de flechas: el campo vectorial instantáneo. En un campo no estacionario la trayectoria no coincide con la línea de corriente instantánea. Se cambian la velocidad de transporte y la deriva temporal. El objetivo es la geometría de la advección, no la viscosidad ni la presión.

Para quién: Campos vectoriales y cinemática de fluidos: líneas de corriente, trayectorias, fronteras periódicas.

Conceptos clave

advección
campo de velocidad
campo vectorial
partículas pasivas
línea de corriente
trayectoria
fronteras periódicas

Cómo funciona

El campo v(x, y, t) se arma con senos y cosenos sobre un toro. Las partículas integran la ecuación dr/dt = v(r, t); no influyen en el flujo. Las flechas opcionales muestran el campo instantáneo. No es Navier–Stokes: se busca la geometría del transporte y la diferencia entre trayectoria y línea de corriente.

Preguntas frecuentes

¿Por qué las partículas no chocan ni cambian el flujo?: Son trazadores pasivos: sin masa y sin interacción. La velocidad en cada punto la fija el campo v(x, y, t). Así se mira la estructura del flujo, sin resolver el acoplamiento bidireccional fluido–partícula.
¿Qué significan las fronteras periódicas?: El recinto está pegado en un toro: la partícula que sale por un borde aparece por el opuesto con la misma velocidad. No hay paredes; conviene para ver un vagabundeo largo sin efectos de borde.
¿Las flechas son lo mismo que las estelas de las partículas?: Las flechas son el campo v instantáneo en los nodos de la red. La línea de corriente, en ese instante, es tangente al campo. La trayectoria de la partícula coincide con la línea de corriente solo si el campo es estacionario; con deriva temporal se separan.

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