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Evolución de Grupos de Ondas de Agua en el Sistema Forzado de Benney-Roskes

Autores: Maleewong, Montri; Grimshaw, Roger H. J.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Evolución de Grupos de Ondas de Agua en el Sistema Forzado de Benney-Roskes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Ondas no lineales
Ecuación de Schrödinger
Inestabilidad de modulación
Solitón
Respirador
Sistema de Benney-Roskes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para ondas no lineales débiles en una dimensión espacial, la ecuación de Schrödinger no lineal es ampliamente aceptada como un modelo canónico para la evolución de grupos de ondas descritos por la inestabilidad de modulación y sus soluciones de solitón y respirador. Cuando hay forzamiento, como el causado por el viento soplando sobre la superficie del agua, esto puede complementarse con un término de crecimiento lineal que representa la inestabilidad lineal, dando lugar a la ecuación de Schrödinger no lineal forzada. Para las ondas de agua en dos dimensiones espaciales horizontales, esto se reemplaza por un sistema de Benney-Roskes forzado. Este es una ecuación de Schrödinger no lineal bidimensional con un término no local no lineal. En aguas profundas, esto se convierte en un término no lineal local y se reduce a una ecuación de Schrödinger no lineal bidimensional. En este artículo, exploramos numéricamente la evolución de grupos de ondas en el sistema de Benney-Roskes forzado utilizando cuatro casos de condiciones iniciales. En la ecuación de Schrödinger no lineal unidimensional no forzada, el primer caso conduciría a un respirador de Peregrine y el segundo caso a un solitón de línea; el tercer caso es una perturbación de onda larga, y el cuarto caso está diseñado para estimular la inestabilidad de modulación. En aguas profundas y para profundidad finita, cuando hay inestabilidad de modulación en la ecuación de Schrödinger no lineal unidimensional, las simulaciones bidimensionales muestran un patrón similar. Sin embargo, en aguas poco profundas donde no hay inestabilidad de modulación unidimensional, la dimensión horizontal adicional es significativa para producir crecimiento de ondas a través de la inestabilidad de modulación.

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