Observaciones y Parametrización de la Disipación de Energía Turbulenta Bajo Olas No Rompientes
Autores: Bogucki, Darek J.; Haus, Brian K.; Barzegar, Mohammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Observaciones y Parametrización de la Disipación de Energía Turbulenta Bajo Olas No Rompientes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Valor
Viscosidad turbulenta de remolino
Período de ola
Escala de tiempo de Kolmogorov a microscala
Tasa de disipación de energía turbulenta de fondo
Propagación de olas oceánicas
Licencia
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Aquí, para las olas de superficie cortas no rompientes, hemos determinado experimentalmente el valor de la viscosidad turbulenta de remolino T o su relación T*T/, donde es la viscosidad cinemática del agua. Se encontró que la viscosidad turbulenta de remolino generada por olas no rompientes T dependía de la relación entre el período de la ola, T, y la escala de tiempo de Kolmogorov a microscale, . Nuestras observaciones fueron consistentes con T*=1.46·(T/)-2.6 cuando (T/)<0.9. Eso implicó que T* es proporcional a -1.3, donde es la tasa de disipación de energía turbulenta de fondo. El flujo turbulento cerca de la superficie asociado con olas no rompientes se caracterizó por un rango inercial corto. La turbulencia de fondo parece modular la cantidad de energía que las olas no rompientes disipan localmente y, en consecuencia, la tasa de decaimiento de la ola. Nuestros resultados implican que el flujo turbulento de fondo actúa como un lubricante, permitiendo que las olas se propaguen más lejos al viajar sobre un flujo turbulento de fondo más energético. Nuestros resultados tienen implicaciones para la modelización de la propagación de olas oceánicas o los procesos de intercambio aire-mar.
Descripción
Aquí, para las olas de superficie cortas no rompientes, hemos determinado experimentalmente el valor de la viscosidad turbulenta de remolino T o su relación T*T/, donde es la viscosidad cinemática del agua. Se encontró que la viscosidad turbulenta de remolino generada por olas no rompientes T dependía de la relación entre el período de la ola, T, y la escala de tiempo de Kolmogorov a microscale, . Nuestras observaciones fueron consistentes con T*=1.46·(T/)-2.6 cuando (T/)<0.9. Eso implicó que T* es proporcional a -1.3, donde es la tasa de disipación de energía turbulenta de fondo. El flujo turbulento cerca de la superficie asociado con olas no rompientes se caracterizó por un rango inercial corto. La turbulencia de fondo parece modular la cantidad de energía que las olas no rompientes disipan localmente y, en consecuencia, la tasa de decaimiento de la ola. Nuestros resultados implican que el flujo turbulento de fondo actúa como un lubricante, permitiendo que las olas se propaguen más lejos al viajar sobre un flujo turbulento de fondo más energético. Nuestros resultados tienen implicaciones para la modelización de la propagación de olas oceánicas o los procesos de intercambio aire-mar.