Un modelo eficiente de dos capas no hidrostático para investigar el fenómeno de la embestida de olas
Autores: Magdalena, Ikha; Erwina, Novry
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un modelo eficiente de dos capas no hidrostático para investigar el fenómeno de la embestida de olas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Método de volumen finito
Validación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, estudiamos el máximo avance de las olas solitarias en una playa inclinada y sobre un arrecife a través de un modelo no hidrostático. Realizamos una modificación en el modelo no hidrostático derivado por Stelling y Zijlema. El modelo se aproxima resolviendo la profundidad vertical del fluido en un sistema de dos capas. En contraste con el modelo de dos capas propuesto por Stelling, aquí tenemos un bloque de una matriz tridiagonal para la presión hidrodinámica. Las ecuaciones son luego resueltas aplicando un método de volumen finito escalonado con paso predictor-corrector. Para la validación, se presentan varios casos de prueba. El primer caso de prueba consiste en simular la propagación de olas solitarias sobre un fondo plano. Se obtienen buenos resultados en la preservación de la amplitud y la forma. Además, se realizan simulaciones de avance para olas solitarias que suben por una playa inclinada, siguiendo la configuración experimental de Synolakis. En este caso, se realizan dos simulaciones con olas solitarias de pequeña y gran amplitud. Nuevamente, se obtienen buenos acuerdos, especialmente en la predicción de la altura de avance. Además, validamos nuestro esquema numérico para la simulación de avance de olas sobre un arrecife, y el resultado confirma los datos experimentales.
Descripción
En este documento, estudiamos el máximo avance de las olas solitarias en una playa inclinada y sobre un arrecife a través de un modelo no hidrostático. Realizamos una modificación en el modelo no hidrostático derivado por Stelling y Zijlema. El modelo se aproxima resolviendo la profundidad vertical del fluido en un sistema de dos capas. En contraste con el modelo de dos capas propuesto por Stelling, aquí tenemos un bloque de una matriz tridiagonal para la presión hidrodinámica. Las ecuaciones son luego resueltas aplicando un método de volumen finito escalonado con paso predictor-corrector. Para la validación, se presentan varios casos de prueba. El primer caso de prueba consiste en simular la propagación de olas solitarias sobre un fondo plano. Se obtienen buenos resultados en la preservación de la amplitud y la forma. Además, se realizan simulaciones de avance para olas solitarias que suben por una playa inclinada, siguiendo la configuración experimental de Synolakis. En este caso, se realizan dos simulaciones con olas solitarias de pequeña y gran amplitud. Nuevamente, se obtienen buenos acuerdos, especialmente en la predicción de la altura de avance. Además, validamos nuestro esquema numérico para la simulación de avance de olas sobre un arrecife, y el resultado confirma los datos experimentales.