Forma Espacial de una Ecuación de Dysthe Hamiltoniana para Ondas de Gravedad en Aguas Profundas
Autores: Guyenne, Philippe; Kairzhan, Adilbek; Sulem, Catherine; Xu, Boyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Forma Espacial de una Ecuación de Dysthe Hamiltoniana para Ondas de Gravedad en Aguas Profundas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Marco hamiltoniano
Modulación no lineal
Olas de agua en superficie
Ecuación de Dysthe
Forma normal de Birkhoff
Reconstrucción de superficie
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se presenta una visión general de un marco hamiltoniano para la descripción de la modulación no lineal de las olas en la superficie del agua. El resultado principal es la derivación de una versión hamiltoniana de la ecuación de Dysthe para olas de gravedad bidimensionales en aguas profundas. El problema reducido se obtiene a través de una transformación de forma normal de Birkhoff que no solo ayuda a eliminar todos los términos cúbicos no resonantes, sino que también proporciona un procedimiento no perturbativo para la reconstrucción de la superficie. La superficie libre se reconstruye a partir del envolvente de la ola resolviendo una ecuación de Burgers inviscida con una condición inicial dada por el Ansatz modulacional. Se presta especial atención a la forma espacial de este modelo, que se simula numéricamente y se prueba contra experimentos de laboratorio sobre grupos periódicos y paquetes de ondas cortas. Se encuentra un acuerdo satisfactorio en todos estos casos.
Descripción
Se presenta una visión general de un marco hamiltoniano para la descripción de la modulación no lineal de las olas en la superficie del agua. El resultado principal es la derivación de una versión hamiltoniana de la ecuación de Dysthe para olas de gravedad bidimensionales en aguas profundas. El problema reducido se obtiene a través de una transformación de forma normal de Birkhoff que no solo ayuda a eliminar todos los términos cúbicos no resonantes, sino que también proporciona un procedimiento no perturbativo para la reconstrucción de la superficie. La superficie libre se reconstruye a partir del envolvente de la ola resolviendo una ecuación de Burgers inviscida con una condición inicial dada por el Ansatz modulacional. Se presta especial atención a la forma espacial de este modelo, que se simula numéricamente y se prueba contra experimentos de laboratorio sobre grupos periódicos y paquetes de ondas cortas. Se encuentra un acuerdo satisfactorio en todos estos casos.