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Física
Hallazgo Inesperado Sobre la Turbulencia y el
Transporte de Calor
30 de Diciembre de 2009.
 El
intercambio de calor puede no ser tan eficaz como se pensaba. Y esto se
refiere al manto de la Tierra, a la atmósfera, a las capas exteriores
del Sol, e incluso también a un reactor químico con el que se han hecho
los experimentos que han llevado a esta conclusión.
Debido a que los fluidos calientes se elevan e inducen el movimiento, la
convección turbulenta en entornos físicos extremos puede ser hasta cien
mil millones de veces más fuerte que la existente en una típica olla de
cocina. Los fluidos calientes se mezclan turbulentamente con los que
están tibios. A medida que aumenta la diferencia de temperatura entre el
lado frío y el caliente, el transporte de calor aumenta de forma
exponencial.
Sin embargo, cuando la turbulencia es muy fuerte, el crecimiento
exponencial disminuye de manera notable. Unos físicos del Instituto Max
Planck para la Dinámica y la Autoorganización en Gotinga, Alemania, la
Universidad de California en Santa Bárbara, EE.UU., y el Centro Nacional
de la Investigación Científica en Nancy, Francia, han hecho este
descubrimiento.
La teoría hasta ahora aceptada del transporte turbulento convectivo de
calor, que data de 1962, indica que el crecimiento exponencial debe
aumentar. A la luz del reciente descubrimiento, la teoría necesita ser
revisada, al menos en algunos de sus postulados.
En algunos aspectos, el dispositivo experimental de Eberhard Bodenschatz
y sus colegas es similar a una olla de presión gigantesca, aún cuando el
director del Instituto Max Planck para la Dinámica y la Autoorganización
lo llama el "submarino de Gotinga", debido a su forma.
En el "submarino" herméticamente sellado, un recipiente de dos metros de
alto por uno de diámetro es calentado desde abajo y enfriado por arriba.
En el medio, se mezcla un gas presurizado por convección turbulenta,
cuando el agua asciende desde la placa caliente y desciende desde la
fría. La diferencia principal es que la convección en el "submarino de
Gotinga" es un millón de veces más intensa que en una olla de presión
normal.
Valiéndose de esta máquina, los científicos esperan averiguar más cosas
sobre la turbulencia en el manto de la Tierra, en la atmósfera y en las
capas exteriores del Sol, donde la convección es de una intensidad
todavía mayor, unas 100.000 veces más que la reinante dentro del
"submarino de Gotinga".
Información adicional en:
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