När svärmar av bubblor drivs uppåt genom en vätska av deras flytkraft, de kan generera komplexa flödesmönster i deras spår. Benämnd 'pseudo-turbulens, 'dessa mönster kännetecknas av ett universellt matematiskt förhållande mellan energin i flöden av olika storlekar, och frekvensen av deras förekomst. Detta förhållande har nu observerats allmänt genom 3D-simuleringar, men det är mindre tydligt om det fortfarande skulle hålla för 2-D svärmar av bubblor. Genom forskning publicerad i EPJ E , Rashmi Ramadugu och kollegor vid TIFR Center for Interdisciplinary Sciences in Hyderabad, Indien, visa att i 2-D-simulerade vätskor, detta mönster ändras inom flöden i större skala i mindre viskösa vätskor.

Teamets upptäckter tar upp en nyckeltillsyn i fluiddynamiksimuleringar, och kan göra det möjligt för forskare inom områden från oceanografi till akustik att förbättra sina förutsägelser. Förr, många studier av pseudo-turbulens har funnit att de statistiska egenskaperna hos 3D-bubblasvärmar förblir universella över ett brett spektrum av bubblans ytspänningar, flytande viskositeter, och densitetsförhållanden mellan bubblor och vätskor. I 2-D-vätskor, dock, en effekt som kallas 'invers energikaskad' gör att energi kan överföras från små till stora flöden. I deras studie, Ramadugu team försökte undersöka konsekvenserna av denna mekanism för första gången.

Forskarna uppnådde sina resultat genom ett simuleringssätt som fullt ut redogör för turbulenta flöden på alla skalor i rum och tid, att ta bort behovet av att de närmar sig alla oförutsägbara beteenden. De fann att medan det vanliga pseudo-turbulensförhållandet håller på större skalor inom mer viskösa vätskor; och på mindre skalor i mindre viskösa vätskor, olika beteenden kan hittas i flöden i större skala inom mer viskösa vätskor. Här, Ramadugu och kollegor upptäckte att en omvänd energikaskad inträffar i kölvattnet av bubbelvärmen; samt ett annat matematiskt samband mellan flödesenergi och frekvens än något som tidigare observerats.