Resumen de A hydrodynamic instability originated by an interfacial chemical reaction
Esta tesis desarrolla en el contexto de los estudios de formación de estructuras espaciotemporales. En particular, consideramos en detalle el mecanismos de formación de estructuras convectivas espaciotemporales en el sistema Azul de Metileno-Glucosa. La tesis está estructurada en dos partes.
En la primera parte, caracterizamos experimentalmente el sistema. A parte de otros aspectos, estudiamos en profundidad la cinética de las reacciones químicas. Describimos la cinética del sistema usando un modelo muy simple que explica muy bien el comportamiento observado en un sistema homogéneo.
Este modelo químico reducido es muy útil puesto que simplifica la química del complejo mecanismo de la formación de las estructuras espaciotemporales.
Además, estudiamos cuantitativamente las escalas temporales y espaciales que caracterizan la evolución de las estructuras, en diferentes condiciones experimentales. Este análisis cuantitativo del sistema permite al investigador entender los aspecots fundamentales del complejo comportamiento observado en este sistema.
En la segunda parte de la tesis desarrollamos la explicación teórica de lo que se ha observado experimentalmente. En primer lugar, presentamos un modelo, basado en una inestabilidad convectiva de tipo Rayleigh-Taylor, que pretende describir la formación de las estructuras espaciotemporales.
Una vez presentado el modelo, implementado mediante ecuaciones de reacción-difusión-advección y la ecuación de Navier-Stokes, realizamos un análisis de estabilidad lineal tradicional. Entonces, forzados por el carácter no estacionario de los perfiles de concentración, presentamos la aproximación de estado pseudo-estacionario.
Después, extendemos nuestro análisis de estabilidad lineal del régimen débilmente no-lineal.
Para hacer esto utilizamos un esquema basado en una aproximación de capa poco profunda.
A pesar de que las condiciones de validez para el análisis de estabilidad
