Líneas de investigación
Responsable
Catalina E. Stern Forgach
Colaboradores
Manuel Alvarado Reyes
Carmen Bazúa Durán
Marcos Ley Koo
Lucía Medina Gómez
Gerardo Ruiz Chavarría
Andrés Porta Contreras
Margarita Puente Leos

Cuando se envía un haz de luz monocromática, como la de un láser, sobre un gas transparente, las moléculas dispersan la luz en todas direcciones. La suma de toda la luz dispersada da información sobre las fluctuaciones de densidad en el gas. En particular se puede mostrar que con la técnica montada en el laboratorio se puede obtener directamente la transformada de Fourier espacial, en función del tiempo, de las fluctuaciones de densidad. Las fluctuaciones de densidad pueden ser de origen térmico o deberse a cambios de presión. Estas últimas son ondas acústicas. En este proyecto tratamos de estudiar la propagación de ondas acústicas dentro de flujos rápidos utilizando la dispersión Rayleigh. Es la única técnica que permite hacerlo ya que no tendría sentido meter un micrófono dentro de un flujo rápido. Esta misma técnica nos permite medir la velocidad del flujo. También se ha desarrollado en el laboratorio una novedosa técnica de visualización de ondas de choque a través de la dispersión Rayleigh.
Este proyecto se lleva a cabo en colaboración con la École Polytechnique de Francia. Actualmente hay dos estudiantes de licenciatura y uno de maestría haciendo sus tesis en este proyecto.
Una de las características más importantes de un flujo viscoso es la vorticidad que está relacionada con la velocidad angular local en un fluido. Esta propiedad es muy difícil de medir y normalmente es necesario medir primero el campo de velocidades y derivarlo. Sin embargo se ha encontrado que la señal obtenida a partir de la difusión de ondas acústicas es proporcional a la transformada de Fourier espacial de una componente de la vorticidad.
Este nuevo experimento está a punto de montarse y se realizará en colaboración con la Universidad de Grenoble y la Ecole Normale Supérieure de Lyon.
Una de las características más importantes de un flujo viscoso es la vorticidad que está relacionada con la velocidad angular local en un fluido. Esta propiedad es muy difícil de medir y normalmente es necesario medir primero el campo de velocidades y derivarlo. Sin embargo se ha encontrado que la señal obtenida a partir de la difusión de ondas acústicas es proporcional a la transformada de Fourier espacial de una componente de la vorticidad.
Este nuevo experimento está a punto de montarse y se realizará en colaboración con la Universidad de Grenoble y la Ecole Normale Supérieure de Lyon.
Se trata de desarrollar un método no intrusivo para determinar las condiciones de adherencia entre dos sólidos, por ejemplo, las condiciones de una soldadura dentro de una tubería. Generalmente, estos estudios de adherencia se realizan destruyendo las piezas. En el laboratorio se está estudiando la relación entre las condiciones de adherencia y la transmisión de ultrasonido.
Ya se hizo una tesis de licenciatura en este tema y se continúa con el desarrollo del método.
Se investigará la presencia de cierto tipo de resonancias en piezoeléctricos laminados y guías de ondas. Las resonancias de interés son similares a las Escaleras de Stark que descubrió Wannnier en 1962 que aparecen en el espectro de energías de los electrones de un cristal electrificado. En particular, interesa diseñar algunos sistemas piezoeléctricos y elásticos que sean fáciles de fabricar y que presenten estas resonancias. Se buscarán en piezocompuestos laminados y en guías de onda elásticas, primero con modelos teóricos, luego numéricos y finalmente físicos.
En este proyecto colaboran el Dr. Reinaldo Rodríguez y el estudiante de doctorado José Antonio Otero Hernández ambos de la Habana.
Se pretende diseñar un control, que incluya un procesador de señales digitales, para la activación de convertidores DC-DC que exciten transductores de ultrasonido a diferentes voltajes; así como la etapa correspondiente a la recepción del pulso.
Es bien conocido que para números de Reynolds entre 50 y 200 un cilindro produce una estela consistente en 2 hileras de vórtices alternados. Introduciendo la rotación del cilindro (la velocidad angular puede ser constante o dependiente del tiempo) como un factor adicional, es posible modificar la emisión de vórtices y eventualmente eliminarlos. Usando técnicas de velocimetría de hilo caliente y de ultrasonidos se ha estudiado la supresión de la emisión de vórtices y las estructuras que se forman en la vecindad del cilindro. Para la realización de esta investigación se cuenta con la colaboración de un estudiante de licenciatura.
La turbulencia es un problema abierto en la física contemporánea que se aborda en el laboratorio mediante un enfoque estadístico. Con el fin de determinar si una señal es determinista o estocástica, en el pasado Kolmogorov y Shannon han introducido el concepto de entropía. El estudio que realizamos consiste en determinar las modificaciones que se producen en este comportamiento en una capa límite turbulenta y comparar con las predicciones que da el modelo multifractal de la turbulencia. En este tema hay un estudiante que realiza su tesis de licenciatura.