Generación de Corrientes Verticales Localizadas en una Atmósfera Estratificada Inestable
Autores: Onishchenko, Oleg; Fedun, Viktor; Ballai, Istvan; Kryshtal, Aleksandr; Verth, Gary
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Generación de Corrientes Verticales Localizadas en una Atmósfera Estratificada Inestable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Generación de vórtices
Ondas internas de gravedad
Hidrodinámica ideal
Funciones de Bessel
Vórtices
Vorticidad vertical
Licencia
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Se desarrolló un nuevo modelo de generación de vórtices concentrados axilmente simétricos. En este trabajo, se obtuvo y analizó la solución de una ecuación no lineal para ondas de gravedad internas en una atmósfera estratificada inestable en el marco de la hidrodinámica ideal. Las expresiones relacionadas con las velocidades en las regiones interna y externa del vórtice fueron descritas por funciones de Bessel y funciones de Bessel de orden cero modificadas. El nuevo modelo analítico no lineal propuesto permite el estudio de la estructura y dinámica de los vórtices en la región radial. También se analizó la formación de chorros (es decir, estructuras alargadas en la dirección vertical con componentes finitas de las velocidades poloidales (radial y vertical) que crecen exponencialmente en el tiempo en una atmósfera estratificada inestable). El tiempo de crecimiento característico fue determinado por la tasa de crecimiento inversa de la inestabilidad. Se muestra que un componente de vorticidad vertical inicial puede ser responsable de la formación de vórtices con una velocidad azimutal finita.
Descripción
Se desarrolló un nuevo modelo de generación de vórtices concentrados axilmente simétricos. En este trabajo, se obtuvo y analizó la solución de una ecuación no lineal para ondas de gravedad internas en una atmósfera estratificada inestable en el marco de la hidrodinámica ideal. Las expresiones relacionadas con las velocidades en las regiones interna y externa del vórtice fueron descritas por funciones de Bessel y funciones de Bessel de orden cero modificadas. El nuevo modelo analítico no lineal propuesto permite el estudio de la estructura y dinámica de los vórtices en la región radial. También se analizó la formación de chorros (es decir, estructuras alargadas en la dirección vertical con componentes finitas de las velocidades poloidales (radial y vertical) que crecen exponencialmente en el tiempo en una atmósfera estratificada inestable). El tiempo de crecimiento característico fue determinado por la tasa de crecimiento inversa de la inestabilidad. Se muestra que un componente de vorticidad vertical inicial puede ser responsable de la formación de vórtices con una velocidad azimutal finita.