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Sanchez, PsAutor (correspondencia)Ezquerro, JmAutor o CoautorFernandez, JAutor o CoautorRodriguez, JAutor o Coautor

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1 de enero de 2021
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Artículo
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Thermocapillary effects during the melting of phase-change materials in microgravity: steady and oscillatory flow regimes

Publicado en: JOURNAL OF FLUID MECHANICS. 908 A20- - 2021-02-10 908(), DOI: 10.1017/jfm.2020.852

Autores:

Salgado Sanchez, P; Ezquerro, J M; Fernandez, J; Rodriguez, J
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Afiliaciones

‎ Univ Politecn Madrid, E USOC, Ctr Computat Simulat, Dept Aeronaves & Vehiculos Espaciales,Escuela Tec, Plaza Cardenal Cisneros 3, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
‎ Univ Politecn Madrid, E USOC, Ctr Computat Simulat, Dept Matemat Aplicada Ingn Aerosp,Escuela Tecn Su, Plaza Cardenal Cisneros 3, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

A detailed numerical investigation of thermocapillary effects during the melting of phase-change materials in microgravity is presented. The phase-change transition is analysed for the high-Prandtl-number material n-octadecane, which is enclosed in a two-dimensional rectangular container subjected to isothermal conditions along the lateral walls. The progression of the solid/liquid front during the melting leaves a free surface, where the thermocapillary effect acts driving convection in the liquid phase. The nature of the flow found during the melting depends on the container aspect ratio, Gamma, and on the Marangoni number, Ma. For large Gamma, this flow initially adopts a steady return flow structure characterised by a single large vortex, which splits into a series of smaller vortices to create a steady multicellular structure (SMC) with increasing Ma. At larger values of Ma, this SMC undergoes a transition to oscillatory flow through the appearance of a hydrothermal travelling wave (HTW), characterised by the creation of travelling vortices near the cold boundary. For small Gamma, the thermocapillary flow at small to moderate Ma is characterised by an SMC that develops initially within a thin layer near the free surface. At larger times, the SMC evolves into a large-scale steady vortical structure. With increasing applied Ma, a complex oscillatory mode is observed. This state, referred to as an oscillatory standing wave (OSW), is characterised by the pulsation of the vortical structure. Finally, for an intermediate Gamma both HTWand OSWmodes can be found depending on Ma.
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Palabras clave

DesignEnergy-storageHeat-transfer enhancementMarangoni convectionMarangoni number convectionMeltingMetalNepcmPattern formationPcmRectangular cavitySolidificationSolidification/melting

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista JOURNAL OF FLUID MECHANICS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición 3/34, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Physics, Fluids & Plasmas. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 2.89. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 13 Nov 2025)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 2.73 (fuente consultada: FECYT Mar 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2026-04-26, el siguiente número de citas:

  • WoS: 42
  • Scopus: 47
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-26:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 13 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/87337/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 157
  • Descargas: 103
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (SALGADO SANCHEZ, PABLO) y Último Autor (RODRIGUEZ OTERO, JACOBO).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido SALGADO SANCHEZ, PABLO.

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Reconocimientos ligados al ítem

This work was supported by the Spanish User Support and Operations Centre (E-USOC) and the Escuela Tecnica Superior de Ingenieria Aeronautica y del Espacio at the Universidad Politecnica de Madrid. We thank the research group of Ciencias y Operaciones Aeroespaciales for their invaluable efforts and, in particular, Professor J. Porter for helpful discussions and the English revision of the manuscript.
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