Inestabilidad Rayleigh-Taylor
La inestabilidad Rayleigh-Taylor, o IRT (por Lord Rayleigh & G. I. Taylor), se produce cuando un fluido de baja densidad empuja a otro de alta densidad.
Consideremos dos capas completamente planas y paralelas de dos fluidos inmiscibles. Si el fluido más denso está encima, el sistema está en equilibrio inestable, de forma que, a la menor perturbación, se tiende a reducir la energía potencial y el material más denso se mueve hacia abajo a través del menos denso. Esto sucede en forma de inestabilidades de Rayleigh-Taylor que adoptan una forma alargada característica llamada a veces «dedos RT». Lo que Taylor descubrió es que esto no sucede solo en el caso de dos fluidos bajo los efectos de la gravedad, sino también en el caso más general de un fluido menos denso que es acelerado a través de otro más denso. Esto puede experimentarse, por ejemplo, acelerando un vaso de agua hacia abajo más rápido que la aceleración de la gravedad.
Este proceso se evidencia no solamente en fenómenos cercanos como los domos salinos o las inversiones térmicas, sino también en entornos astrofísicos o en electrohidrodinámica. Los dedos RT son muy evidentes en la nebulosa del Cangrejo, donde partículas aceleradas por el pulsar del Cangrejo intentan abrirse paso hacia el exterior a través de restos previamente expulsados por la explosión de la supernova.
Debe notarse que la IRT no debe confundirse con la inestabilidad de Plateau-Rayleigh de un líquido propulsado. Esta última inestabilidad se produce debido a una tensión superficial, que actúa para romper un chorro cilíndrico en una corriente de gotículas del mismo volumen pero menor área superficial.
Notas
[editar]- ↑ Li, Shengtai and Hui Li. «Parallel AMR Code for Compressible MHD or HD Equations». Los Alamos National Laboratory. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 5 set 2006.
Véase también
[editar]- Inestabilidad Richtmyer-Meshkov
- Inestabilidad Kelvin-Helmholtz
- Nube de hongo
- Inestabilidad de Plateau-Rayleigh
- Salt fingering
Enlaces externos
[editar]- Demostración Java de la IRT en fluidos
- Imágenes y videos de IRT
- Experimentos de IRT en la Universidad de Arizona
Referencias
[editar]Trabajos originales:
- Rayleigh, Lord (John William Strutt), "Investigation of the character of the equilibrium of an incompressible heavy fluid of variable density," Proceedings of the London Mathematical Society, Vol. 14, pp 170 - 177 (1883). (Original en: https://web.archive.org/web/20061210173022/https://www.irphe.univ-mrs.fr/%7Eclanet/otherpaperfile/articles/Rayleigh/rayleigh1883.pdf .)
- Taylor, Sir Geoffrey Ingram, "The instability of liquid surfaces when accelerated in a direction perpendicular to their planes," Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 201, Nº 1065, pp 192 - 196 (22 de marzo de 1950).
Datos: Q899055
Multimedia: Rayleigh–Taylor instabilities / Q899055