Este texto foi digitalizado do livro "Chaos and Nonlinear Dynamics: an introduction for scientists and enginers", de Robert C. Hilborn e traduzido por Gabriela Sorel em novembro de 2004.

 
 

 

C.4 A Função de corrente

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Como discutimos no Capítulo 11, para fluxos bidimensionais de fluido, podemos introduzir uma função de corrente Ψ(x,z, t), que contém toda a informação sobre o fluxo do fluido. Os componentes reais da velocidade do fluido são obtidos tomando derivadas parciais da função de corrente:
(Colocamos o sinal de menos em cada um dos componentes de velocidade. A escolha do sinal feita aqui nos dá os sinais convencionais nas equações do modelo de Lorenz.) Agora usamos a função de corrente na equação de difusão térmica:
na qual expandimos o termo grad explicitamente em termos de componentes. (Leitores matematicamente experientes podem reconhecer os dois termos centrais no lado direito da equação original como o determinante Jacobiano das funções Ψ e τ em relação às variáveis x e z). As equações de fluxo de fluido também podem ser escritas em termos da função de corrente. Desafortunadamente, as equações se tornam algebricamente confusas antes de aparecer alguma ordem. A equação vz se torna
A equação vx se torna
Se agora tomamos o ∂/∂x da Eq. (C.4-3) e subtraímos dele o ∂/∂z da Eq. (C.4-4), surgem os termos de pressão, e temos
A Eq. (C.4-2) e a Eq. (C.4-5), de aparência particularmente formidável, contém toda a informação sobre o fluxo do fluido.

 

Índice

C.1 Introdução

C.2 As Equações de Navier-Stokes

C.3 Variáveis Adimensionais

C.4 A Função de corrente

C.5 Expansão de Fourier, Truncagem de Galerkin, e Condições Limite

C.6 Forma Final das Equações de Lorenz

C.7 Análise de Estabilidade do Estado Não-convectivo

C.8 Leitura Adicional

 

 
 


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