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Stefano Musacchio |
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Weizmann Institute of Science - Israel |
Abstract
Le particelle trasportate in un fluido non si distribuiscono uniformemente, ma si aggregano a formare dei cluster. Questo fenomeno puo` essere causato sia dalla presenza di zone non solenoidali del campo di velocita` del fluido, che dall'inerzia delle particelle. L'interazione dei due processi puo` provocare una transizione da uno stato di aggregazione a uno stato disordinato in cui le traiettorie delle particelle sono caotiche. I parametri che controllano la transizione sono il tempo di correlazione lagrangiana del fluido e il tempo inerziale delle particelle, quantificati rispettivamente dal numero di Kubo e di Stokes. La transizione puo` essere studiata analiticamente nell'ambito di un modello semplificato per la dinamica lagrangiana di particelle pesanti, in cui i gradienti di velocita` del fluido sono rappresentati da un rumore a telegrafo. Tale modello consente di calcolare analiticamente l'esponente di Lyapunov delle traiettorie delle particelle, e di identificare la regione caotica nello spazio dei parametri del sistema.