Impacto de la Disipación en las Interacciones No Lineales y la Turbulencia de las Ondas de Gravedad-Capilares
Autores: Berhanu, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Impacto de la Disipación en las Interacciones No Lineales y la Turbulencia de las Ondas de Gravedad-Capilares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Gravedad
Ondas capilares
Disipación viscosa
Efectos no lineales
Interacciones de ondas
Turbulencia de ondas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Las ondas de gravedad-capilar en la superficie del agua son un ejemplo obvio que ilustra la propagación de ondas en el laboratorio, así como fenómenos de ondas no lineales como interacciones de ondas o turbulencia de ondas. Sin embargo, a frecuencias suficientemente altas o en escalas pequeñas (es decir, frecuencias típicamente superiores a 4 Hz o longitudes de onda inferiores a 10 cm), la disipación viscosa no puede ser ignorada, lo que complica los enfoques experimentales, teóricos y numéricos. En esta revisión, primero derivamos, a partir de los principios fundamentales, las características de las ondas de gravedad-capilar. Luego discutimos el origen y la magnitud de la disipación de ondas viscosa en el laboratorio y en condiciones de campo. Luego mostramos que el nivel significativo de disipación tiene importantes consecuencias en los efectos no lineales que involucran ondas. El nivel de no linealidad cuantificado por la inclinación de la onda debe ser lo suficientemente grande como para superar la disipación viscosa. Específicamente, utilizando agua como fluido en el campo y en el laboratorio, las interacciones de ondas no lineales y la turbulencia de ondas ocurren la mayor parte del tiempo en un régimen no débilmente no lineal, cuando las ondas están en el rango capilar o de gravedad-capilar.
Descripción
Las ondas de gravedad-capilar en la superficie del agua son un ejemplo obvio que ilustra la propagación de ondas en el laboratorio, así como fenómenos de ondas no lineales como interacciones de ondas o turbulencia de ondas. Sin embargo, a frecuencias suficientemente altas o en escalas pequeñas (es decir, frecuencias típicamente superiores a 4 Hz o longitudes de onda inferiores a 10 cm), la disipación viscosa no puede ser ignorada, lo que complica los enfoques experimentales, teóricos y numéricos. En esta revisión, primero derivamos, a partir de los principios fundamentales, las características de las ondas de gravedad-capilar. Luego discutimos el origen y la magnitud de la disipación de ondas viscosa en el laboratorio y en condiciones de campo. Luego mostramos que el nivel significativo de disipación tiene importantes consecuencias en los efectos no lineales que involucran ondas. El nivel de no linealidad cuantificado por la inclinación de la onda debe ser lo suficientemente grande como para superar la disipación viscosa. Específicamente, utilizando agua como fluido en el campo y en el laboratorio, las interacciones de ondas no lineales y la turbulencia de ondas ocurren la mayor parte del tiempo en un régimen no débilmente no lineal, cuando las ondas están en el rango capilar o de gravedad-capilar.