Informazioni sui comportamenti ricorrenti nella circolazione liquida
In una scoperta innovativa, un team di ricercatori dell'Università di Tecnologia Agraria di Tokyo (TUAT) e dell'Istituto Tecnologico Indiano di Ropar (IIT Ropar) hanno esplorato il fenomeno delle dita viscose (VF) degli anelli anulari attraverso sperimentazioni e simulazioni numeriche. I risultati di questa ricerca, pubblicati sulla Journal of Fluid Mechanics il 6 aprile 2021, sono attesi per consentire una previsione altamente accurata di tali processi.
La TUAT, università di spicco in Giappone dedicata alla scienza e alla tecnologia, e l'IIT Ropar, rinomato istituto di ingegneria, scienza e tecnologia in India, hanno collaborato attivamente con istituzioni come MIT, SUNY, Cardiff University e Cambridge University. L'IIT Ropar ha inoltre investito significativamente nella ricerca sull'Industry 4.0 in partnership con il Governo di Taiwan, istituendo il Centro congiunto indo-taiwanese per la ricerca sull'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico.
Il progetto di ricerca è stato guidato dal Professor Tatsuya Higuchi della TUAT e dai Professori Associati Yuichiro Nagatsu e Manoranjan Mishra dell'IIT Ropar. Il team ha utilizzato un sistema miscibile acqua-glicerolo in una cella di Hele-Shaw e il modulo TPDL (due fasi) di COMSOL Multiphysics® per le loro sperimentazioni e simulazioni.
Il fenomeno delle dita viscose (VF) si verifica quando un fluido meno viscoso si muove in un fluido più viscoso in un mezzo poroso, causando l'interfaccia tra i due fluidi a diventare instabile e deformarsi in forma di dita. Questa ricerca si è concentrata sulla VF di un anello anulare, un fenomeno persistente, a differenza della natura transitoria della VF di una fetta.
I ricercatori hanno scoperto che la VF si osservava solo se la larghezza dello strato finito superava un certo valore. Questa scoperta è significativa poiché la VF di un anello anulare è rilevante per la cromatografia, la diffusione della contaminazione delle acque sotterranee e il recupero del petrolio migliorato.
L'IIT Ropar si trova all'avanguardia nella ricerca su problemi socialmente rilevanti come inquinamento dell'acqua e dell'aria, tecnologie di assistenza sanitaria a basso costo e intelligenza artificiale applicata per risolvere le sfide future dell'ingegneria. Il Dipartimento della Scienza e della Tecnologia (DST), Governo dell'India, ha inoltre istituito un Hub di Innovazione Tecnologica (TIH) nell'ambito di applicazione dell'Agricoltura & Acqua presso l'IIT Ropar.
La VF può essere classificata in base al fatto che il fluido meno viscoso sostituisce il fluido più viscoso rettilineamente o radialmente. Questa ricerca fornisce un passo cruciale verso la comprensione e la previsione di tali processi, con potenziali applicazioni in vari settori industriali. La ricerca è stata pubblicata sulla Journal of Fluid Mechanics con DOI 10.1017/jfm.2021.124.
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