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Study of chaos in the Darcy-Bénard convection problem with Robin boundary condition on the upper surface
Indexado
WoS WOS:001206927400006
Scopus SCOPUS_ID:85183328938
DOI 10.1063/5.0180488
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Possibility of chaos is studied in Darcy-Bénard convection using the Dirichlet and the Robin boundary condition at the lower and upper boundaries, respectively. Comparison is made with the results of Dirichlet (classical-Darcy-Bénard convection, CDBC) and Neumann boundary condition (Barletta-Darcy-Bénard convection, BDBC). It is found that the cell size at onset is bigger in the case of BDBC compared to the generalized-Darcy-Bénard convection (GDBC) and much bigger compared to CDBC. The critical-Darcy-Rayleigh number of BDBC is found to be the least and that of CDBC is the largest. Nonlinear-stability-analysis is performed leading to the scaled-generalized-Vadasz-Lorenz model (SGVLM). In deriving this model, help is sought from a local-nonlinear-stability-analysis that yields the form of the convective-mode. The SGVLM is shown to be dissipative and conservative, with its bounded solution trapped within an ellipsoid. Onset of chaos and its characteristics are studied using the Hopf-Rayleigh-number, the Lorenz-butterfly-diagram, and the plot of the amplitude of the convective-mode vs the control-parameter, R, which is the eigenvalue. Chaos sets in earlier in CDBC and much later in BDBC when compared to that in GDBC. Beyond the onset of chaos is seen a sequence of chaotic and periodic motions, with the latter sometimes being present for an extended period.

Revista



Revista ISSN
Physics Of Fluids 1070-6631

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Disciplinas de Investigación



WOS
Mechanics
Physics, Fluids & Plasmas
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Sin Disciplinas
SciELO
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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Siddheshwar, P. G. - Christ University, Bengaluru - India
CHRIST - India
Christ University - India
2 Soibam, Davita Devi - Christ University, Bengaluru - India
CHRIST - India
Christ University - India
3 LAROZE-NAVARRETE, DAVID NICOLAS Hombre Universidad de Tarapacá - Chile

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Financiamiento



Fuente
CHRIST (Deemed to be University)

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Agradecimientos



Agradecimiento
P.G.S. and D.D.S. are thankful to CHRIST (Deemed to be University) for their support.

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