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Modeling and simulation of brinicle formation

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Sobre la simulación de una Brinicle

Este repositorio contiene el software utilizado para simular la formación de una brinícula, que es un canal hueco de hielo que aparece debajo de la superficie del mar Ártico, según el modelo presentado en el artículo asociado.

Abstracto

Debajo del hielo marino del Ártico, en las condiciones adecuadas, un flujo de salmuera helada fluye hacia el mar. La salmuera helada tiene un punto de fusión mucho más bajo y es más densa que el agua de mar normal. Como resultado, se hunde mientras congela todo a su alrededor, formando un canal de hielo llamado brinícula (también conocida como estalactita de hielo). En este artículo, desarrollamos un modelo matemático para este fenómeno, asumiendo simetría cilíndrica. El fluido se considera viscoso y casi estacionario. El transporte de calor y sal está débilmente acoplado al movimiento del fluido y se modela con las correspondientes ecuaciones de conservación, teniendo en cuenta los efectos difusos y convectivos. La discretización de elementos finitos se emplea para resolver el sistema acoplado de ecuaciones diferenciales parciales. Descubrimos que el modelo puede capturar el comportamiento general del sistema físico y generar estructuras similares a brinículas al mismo tiempo que recupera la composición de las dendritas, que es una característica físicamente esperada alineada con resultados experimentales anteriores. Este representa el primer modelo completo propuesto que captura la estructura global del fenómeno físico aunque tenga algunas discrepancias, como la acumulación de salmuera.

Citación

 @article{brinicle,
author = {Gómez-Lozada, Felipe  and del Valle, Carlos Andrés  and Jiménez-Paz, Julián David  and Lazarov, Boyan S.  and Galvis, Juan },
title = {Modelling and simulation of brinicle formation},
journal = {Royal Society Open Science},
volume = {10},
number = {10},
pages = {230268},
year = {2023},
doi = {10.1098/rsos.230268},
URL = {https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rsos.230268},
eprint = {https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsos.230268},
}

Ejecutando el programa

Copie el archivo oculto .template_local_config.txt con el nombre local_config.mk
Agregue el directorio de instalación de MFEM.
Si desea mover los gráficos a otra carpeta después de ejecutar un programa, cambie la opción NULL de la variable SHARE_DIR al directorio de la carpeta.
Si desea cambiar alguna cantidad en una simulación, en cada carpeta el archivo settings/parameters.mk tiene todos los parámetros principales de la simulación.
Para ejecutar una simulación, sólo tienes que escribir make .