Grupo de Magneto-hidrodinámica de la Universidad de Navarra

Presentación

¿Qué es la Magnetohidrodinámica?

La magnetohidrodinámica (MHD) estudia la dinámica de los fluidos que son buenos conductores de la electricidad, y específicamente los efectos que aparecen por la interacción entre el movimiento del fluido y un campo magnético cualquiera que pueda estar presente.

Este campo puede tener su origen en corrientes eléctricas externas al fluido (en cuyo caso se habla de "campo aplicado") o inducido por el propio flujo
(extraído de H.K. Moffat)


Cuando se habla de magnetohidrodinámica (MHD), posiblemente la imagen que a uno le viene a la cabeza sea o bien un tokamak, o bien las llamaradas solares. Si bien ambos son dos magníficos ejemplos de problemas donde la MHD tiene mucho que decir, no son los únicos.

Las aplicaciones de la MHD abarcan un gran abanico de disciplinas. Involucra tanto a plasmas como a fluidos conductores neutros (por ejemplo, metales líquidos). Hoy en día aparecen efectos interesantes en problemas que van desde la dinámica de la onda de choque de un avión de combate, a métodos metalúrgicos o de crecimiento de cristales con calentamiento por inducción. No obstante, el interés no proviene solamente de sus aplicaciones, sino que también hay un gran número de problemas de ciencia básica que siguen sin ser resueltos.

Aunque escribir sus ecuaciones básicas es relativamente simple, es un problema tremendamente complejo debido fundamentalmente a dos motivos:

  • Al involucrar fluidos muy poco viscosos como metales líquidos o plasmas los flujos son con frecuencia altamente turbulentos.
  • Por las condiciones de contorno del campo magnético.

Cualquier enfoque ya sea puramente analítico como numérico o experimental resulta muy laborioso, y en la mayor parte de casos también muy costoso. En gran parte de configuraciones intentar resolver el problema completo ya sea analítica o numéricamente es inabordable, lo cual hace crucial la realización de experimentos.

Parafraseando a Fermi, "...in MHD, one should not believe the product of a long and complicated piece of mathematics if unsupported by observation..."
(P.H. Roberts, T.H. Jensen, Phys. Fluids B 5 (1993) pp. 2657)

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