Modelado matemático de la estructura y dinámica de vórtices concentrados tipo tornado: una revisión
Autores: Varaksin, Aleksey Yu.; Ryzhkov, Sergei V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado matemático de la estructura y dinámica de vórtices concentrados tipo tornado: una revisión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelado matemático
Vórtices similares a tornados
Modelo analítico
Ecuaciones de Navier-Stokes
Simulación numérica
Tornadogénesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La modelización matemática es la herramienta más importante para construir la teoría de vórtices concentrados similares a tornados. Se ha realizado una revisión y análisis de trabajos computacionales y teóricos dedicados al estudio de la generación y dinámica de vórtices similares a tornados. Se consideran modelos con varios niveles de complejidad: un modelo analítico simple basado en la ecuación de Bernoulli, un modelo analítico basado en la ecuación de vorticidad, una nueva clase de soluciones analíticas de las ecuaciones de Navier-Stokes para una amplia clase de flujos de vórtice y modelos termodinámicos. Se describen y analizan los enfoques desarrollados hasta la fecha para la simulación numérica de vórtices similares a tornados. Se presta considerable atención a los enfoques desarrollados que tienen en cuenta la naturaleza bifásica de los tornados. La parte final está dedicada al análisis de las ideas modernas sobre el tornado, concernientes a su estructura y dinámica (hasta la ruptura) y las condiciones para su ocurrencia (tornadogénesis). Los datos de modelización matemática son necesarios para interpretar las mediciones de campo disponibles y también sirven de base para planificar la modelización física de vórtices similares a tornados en laboratorio.
Descripción
La modelización matemática es la herramienta más importante para construir la teoría de vórtices concentrados similares a tornados. Se ha realizado una revisión y análisis de trabajos computacionales y teóricos dedicados al estudio de la generación y dinámica de vórtices similares a tornados. Se consideran modelos con varios niveles de complejidad: un modelo analítico simple basado en la ecuación de Bernoulli, un modelo analítico basado en la ecuación de vorticidad, una nueva clase de soluciones analíticas de las ecuaciones de Navier-Stokes para una amplia clase de flujos de vórtice y modelos termodinámicos. Se describen y analizan los enfoques desarrollados hasta la fecha para la simulación numérica de vórtices similares a tornados. Se presta considerable atención a los enfoques desarrollados que tienen en cuenta la naturaleza bifásica de los tornados. La parte final está dedicada al análisis de las ideas modernas sobre el tornado, concernientes a su estructura y dinámica (hasta la ruptura) y las condiciones para su ocurrencia (tornadogénesis). Los datos de modelización matemática son necesarios para interpretar las mediciones de campo disponibles y también sirven de base para planificar la modelización física de vórtices similares a tornados en laboratorio.