Estudio experimental del umbral de formación de ondas de Faraday. Comparación con los resultados de la teoría lineal

GASTON MIÑO; CECILIA CABEZA; SEBASTIAN UBAL; MARIA DELIA GIAVEDONI

Mendoza

Congreso; Fluidos 2006: IX Reunión sobre física de fluidos y sus aplicaciones; 2006

Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Cuyo

La inestabilidad de Faraday se produce al someter una capa de líquido contenida en un recipiente a un movimiento oscilatorio vertical. El fenómeno, reportado originalmente por Faraday (1831), consiste en la formación de ondas en la superficie libre del líquido. Desde entonces, numerosos autores han analizado este problema (Miles y Henderson,1990; Perlin y Schultz, 2000). Si bien existe un gran número de estudios experimentales del problema, pocos de ellos se han abocado a investigar las condiciones críticas correspondientes al umbral de estabilidad. Reportes de otros autores (Bechhoefer y col., 1995) indican que es necesario verificar algunas condiciones en el procedimiento experimental, a fin de que los resultados sean comparables con los de un análisis de estabilidad lineal del problema (Kumar y Tuckerman, 1994). Este último estudio resulta válido para una capa de líquido Newtoniano libre de surfactantes, que se extiende horizontalmente de manera infinita. En el presente trabajo se investiga la influencia de tres configuraciones geométricas del recipiente que aloja el líquido, que afectan la condición de borde en la línea de contacto. Dos de estas configuraciones ("paredes verticales" y "playa inclinada") fueron empleadas anteriormente por Bechhoefer y col. (1995), mientras que la restante, denominada "escalón descendente", no ha sido utilizada previamente. Los resultados experimentales preliminares indican que la configuración que muestra un mejor acuerdo con los resultados teóricos son los obtenidos en el recipiente con "escalón descendente".