Experimental characterization of wingtip vortices using smoke flow visualizations

In order to predict the axial development of the wingtip vortices strength an accurate theoretical model is required. Several experimental techniques have been used to that end, e.g. PIV or hotwire anemometry, but they imply a significant cost and effort. For this reason, we have carried out experiments using the smoke-wire technique to visualize smoke streaks in six planes perpendicular to the main stream flow direction. Using this visualization technique, we obtained quantitative information regarding the vortex velocity field by means of Batchelor's model~\cite{batchelor}, which only depends on two free parameters, i.e. the vortex strength, $S$, and the virtual origin, $z_0$. Results for two chord based Reynolds numbers have been compared with those provided by del Pino et at. (2011), finding good agreement.

On the optimaL response of q-vortex

Wingtip vortices represent a hazard for the stability of the following airplane in airport highways. These flows have been usually modeled as swirling jets/wakes, which are known to be highly unstable and susceptible to breakdown at high Reynolds numbers for certain flow conditions, but different to the ones present in real flying airplanes. A very recent study based on Direct Numerical Simulations (DNS) shows that a large variety of helical responses can be excited and amplified when a harmonic inlet forcing is imposed. In this work, the optimal response of q-vortex (both axial vorticity and axial velocity can be modeled by a Gaussian profile) is studied by considering the time-harmonically forced problem with a certain frequency ω. We first reproduce Guo and Sun’s results for the Lamb-Oseen vortex (no axial flow) to validate our numerical code. In the axisymmetric case m = 0, the system response is the largest when the input frequency is null. The axial flow has a weak influence in the response for any axial velocity intensity. We also consider helical perturbations |m| = 1. These perturbations are excited through a resonance mechanism at moderate and large wavelengths as it is shown in Figure 1. In addition, Figure 2 shows that the frequency at which the optimal gain is obtained is not a continuous function of the axial wavenumber k. At smaller wavelengths, large response is excited by steady forcing. Regarding the axial flow, the unstable response is the largest when the axial velocity intensity, 1/q, is near to zero. For perturbations with higher azimuthal wavenumbers |m| > 1, the magnitudes of the response are smaller than those for helical modes. In order to establish an alternative validation, DNS has been carried out by using a pseudospectral Fourier formulation finding a very good agreement.

Nonlinear evolution of harmonically forced perturbations on a wingtip vortex

Wingtip vortices are created by flying airplanes due to lift generation. The vortex interaction with the trailing aircraft has sparked researchers’ interest to develop an efficient technique to destroy these vortices. Different models have been used to describe the vortex dynamics and they all show that, under real flight conditions, the most unstable modes produce a very weak amplification. Another linear instability mechanism that can produce high energy gains in short times is due to the non-normality of the system. Recently, it has been shown that these non-normal perturbations also produce this energy growth when they are excited with harmonic forcing functions. In this study, we analyze numerically the nonlinear evolution of a spatially, pointwise and temporally forced perturbation, generated by a synthetic jet at a given radial distance from the vortex core. This type of perturbation is able to produce high energy gains in the perturbed base flow (10^3), and is also a suitable candidate for use in engineering applications. The flow field is solved for using fully nonlinear three-dimensional direct numerical simulation with a spectral multidomain penalty method model. Our novel results show that the nonlinear effects are able to produce locally small bursts of instability that reduce the intensity of the primary vortex.

Efectividad de la deslaminación mecánica con bisturí en la eliminación de helomas e hiperqueratosis

Introducción El motivo principal por el que acuden los pacientes a las consultas de podología es el dolor producido por los callos y callosidades plantares. El dolor producido por las callosidades y callos plantares provocan en el paciente cambios de presiones y alteraciones en el apoyo, dificultando la deambulación correcta. Existen numerosos estudios sobre la eliminación de callosidades en pacientes diabéticos, con AR, pero pocos en personas sanas. La eliminación de estos callos y callosidades se puede realizar mediante deslaminación mecánica con bisturí o mediante queratolíticos. Objetivos Objetivo principal Analizar el efecto de la deslaminación mecánica con bisturí de las callosidades y callos plantares sobre el dolor y la calidad de vida en sujetos sanos Objetivos secundarios Determinar la existencia de modificaciones en los parámetros de la marcha con la eliminación de callosidades y callos plantares Observar las diferencias y efectividad de tratamientos de la eliminación de callosidades plantares mediante la técnica de deslaminación mecánica con bisturí versus parches de ácido salicílico Comprobar los cambios producidos en los parámetros psíquicos y fiscos del paciente antes y después de las diferentes técnicas de eliminación de las callosidades empleadas Método Se realizan dos estudios: un estudio cuasi experimental aleatorizado no controlado, en el que a un grupo de 34 pacientes con callosidades plantares dolorosas se les mide el dolor con una escala visual analógica y para analizar los parámetros de la marcha, la paltaformaWin-Track, antes del tratamiento de deslaminación mecánica con bisturí y a las 24 horas. El segundo estudio es un ensayo clínico aleatorizado inscrito en Australian New ZelandClinicalstrials y aprobado por el Comité ético de la Universidad de Málaga, en el que 62 participantes con callosidades plantares dolorosas se dividieron en dos grupos de tratamiento. El grupo A recibió tratamiento con parche de ácido salicílico y el grupo B recibió tratmiento de deslaminación con bisturí. Se utilizó la escala visual analógica para la medida de dolor antes, inmediatamente después de la intervención, a las 2 semanas y a las 6 semanas. Para el dolor y la discapacidad funcional del pie se utilizó el cuestionario Manchester FootPain and Disability antes del tratamiento, a las 2 semanas y a las 6 semanas. Para medir la calidad de vida general se utilizó el cuestionario SF-12 Conclusiones La deslaminación mecánica con bisturí de los callos y callosidades plantares es efectiva para su eliminación a nivel de la sensación de dolor, aunque no tanto en lo que se refiere a la mejora de calidad de vida. No hay resultados significativos de que la eliminación mecánica con bisturí de callos y callosidades plantares modifican los parámetros de la marcha medido con la plataforma Win-track. Se observa como la deslaminación mecánica con bisturí para la eliminación de callos y callosidades plantares pueden ser más efectiva a corto plazo que la eliminación mediante parche con ácido salicílico. Se observa cómo se modifica los paramentos psíquicos en el grupo de tratamiento con parche con ácido salicílico, aunque con una significación baja. Bibliografía Balanowski, K. R., & Flynn, L. M. (2005). Effect of painful keratoses debridement on foot pain, balance and function in older adults. 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Como hacer interesante la Química a los alumnos/as del Grado de Ingeniería Mecánica. Uso de las TIC para favorecer el aprendizaje de los conceptos más difíciles desde el punto de vista de los estudiantes.

Los profesores de Química en la Universidad se encuentran con el problema del escaso interés que, en general, tienen los alumnos/as por esta materia, y sobre todo, los de las titulaciones de Ingeniería que se manifiesta, entre otros aspectos, en un bajo rendimiento académico. Esta falta de interés dificulta su aprendizaje significativo, provocando una adquisición mecánica de conocimientos y escasa retención. Además la Química no es una disciplina fácil. La Química es una ciencia experimental que supone el manejo de conceptos y principios de alto nivel de abstracción cuya comprensión ofrece severas dificultades a muchos estudiantes. La Química va desde un nivel microscópico (concepto de átomos, teorías atómicas, etc.) hasta la perspectiva macroscópica y simbólica (soluciones, equilibrios, etc.). Por todo ello, son numerosos los intentos para motivar al alumnado haciendo atractiva la Química mediante su acercamiento a situaciones cotidianas mostrando la importancia de la Química en nuestra sociedad, o mediante el uso de simulaciones o aplicaciones informáticas, TICs (Tecnologías de la Información y la Comunicación). La eficacia de estas experiencias va a depender de la conexión entre el fenómeno considerado, el fundamento científico del mismo y el nivel del alumno/a. Por otro lado, un ambiente de aprendizaje enriquecido con TIC juega un papel muy importante en la enseñanza de la Química, permitiendo a los estudiantes acercarse a conceptos más complejos. En este trabajo se presenta una investigación sobre el uso de los simuladores y videos sobre procesos de la vida cotidiana o profesional en los que se llevan a cabo procesos redox para favorecer el aprendizaje de las reacciones de oxidación-reducción. La investigación se ha realizado con estudiantes de la Universidad de Málaga, durante el curso 2015/16. Para estudiar el efecto del uso de las TIC sobre el proceso de aprendizaje los estudiantes de la asignatura cumplimentaron un cuestionario que consta de 10 preguntas, 8 redactadas en forma positiva y 2 en forma negativa, para evitar tendencias al responder. De los resultados obtenidos, la población estudiada considera útil el uso de la aplicación multimedia, aunque no para involucrarse en su estudio, sino para comprender la naturaleza. En líneas generales la mayoría de los alumnos/as encuestados prefiere el uso de las TICs como recurso a la enseñanza en detrimento a la lectura u otros métodos convencionales. Por ello, considera acertado su uso y, además, se muestra a favor de hacer extensivo este método en la enseñanza en otras ramas.