Browsing by Author "Rica, Sergio"
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- ItemAxisymmetric self-similar finite-time singularity solution of the Euler equations(2023) Cádiz Carvajal, Rodrigo Esteban; Martinez Arguello Diego; Rica, SergioAbstract Self-similar finite-time singularity solutions of the axisymmetric Euler equations in an infinite system with a swirl are provided. Using the Elgindi approximation of the Biot–Savart kernel for the velocity in terms of vorticity, we show that an axisymmetric incompressible and inviscid flow presents a self-similar finite-time singularity of second specie, with a critical exponent ν. Contrary to the recent findings by Hou and collaborators, the current singularity solution occurs at the origin of the coordinate system, not at the system’s boundaries or on an annular rim at a finite distance. Finally, assisted by a numerical calculation, we sketch an approximate solution and find the respective values of ν. These solutions may be a starting point for rigorous mathematical proofs.
- ItemBúsqueda de soluciones singulares en tiempo finito de las ecuaciones de Euler para fluidos incompresibles y no viscosos(2023) Martínez Argüello, Diego Fernando; Rica, Sergio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de FísicaEn el contexto del problema de la globalidad de las ecuaciones Euler (EE) para fluidos incompresibles e invíscidos, se presenta un procedimiento para obtener soluciones singulares en un tiempo finito tc y asintóticas en t → tc para las EE en 3D con simetría axial. La singularidad se induce con un ansatz autosimilar para la dependencia radio-temporal, caracterizado por un exponente autosimilar, ν, por encontrar. Junto con el uso de una expansión en el ángulo polar, las EE axisimétricas se transforman en un conjunto autónomo e infinito de ecuaciones diferenciales ordinarias para las amplitudes de la expansión. Este sistema dinámico se resuelve numéricamente para diferentes truncaturas, N, de la expansión ajustando el exponente ν según las condiciones de borde. Como resultado, las soluciones para diferentes N forman una secuencia convergente tanto en el exponente ν ≈ 2.0 como en las amplitudes autosimilares. Además, se muestra que las soluciones son estables, calculando aproximadamente su conjunto infinito de autovalores de inestabilidad y concluyendo que ν ≈ 2 es el único exponente estable para N → ∞. Esta secuencia convergente indica que existe una solución que resuelve el sistema dinámico exacto, para N → ∞, y el flujo asociado sería una solución singular en tiempo finito de las EE que sugiere su no-globalidad.