Simulación numérica de la convección seca y análisis de las perturbaciones del campo de la presión

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

1977

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Descripción:

En este trabajo se ha desarrollado un modelo numérico bidimensional, con el objeto de estudiar el efecto de los factores dinámicos y termodinámicos en la evolución de un elemento convectivo. El modelo es no divergente, con simetría rectilínea y representa la evolución de una burbuja más caliente , cuando es introducida en un fluído con estabilidad neutral y en reposo. El sistema modela la convección chata en la atmósfera, en el sentido que la escala vertical del movimiento, es pequeña comparada con la altura de la atmósfera de referencia. Por otro lado, el modelo no considera la presencia del agua en ninguna de sus fases, lo que implica que la convección es seca. Es válida la aproximación de Boussinesq. Se tomaron como base las ecuaciones que para la convección chata, aproximaron Ogura y Phillips y se adoptó un sistema de ecuaciones derivado que incluye, en otras, a las ecuaciones de vorticidad y divergencia. Esta última ecuación se retiene con el objeto de expresar expícitamente el campo de perturbación de la presión y evaluarlo cuantitativamente. Se realizaron en total cinco experimentos numéricos, considerando en cada uno de ellos la presencia o no de la mezcla con el entorno, además de la inclusión de una fuente de calor variable con el tiempo. Se estudió la energética del modelo y se verificó la consistencia del mismo. Se analizó la evolución del campo de movimiento como así también, la evolución de las perturbaciones en los campos térmico y bárico. Se estudió el efecto del campo térmico y del campo de movimiento sobre el campo de perturbación de la presión. Los resultados señalaron que el campo de movimiento, pasa a ser dominante a medida que transcurre el tiempo. Se evaluó, además, el orden de magnitud de las fuerzas debidas al gradiente de presión y al empuje ascensional ("buoyancy"), en la ecuación vertical de movimiento. Se comprobó que ambos términos tienen igual orden de magnitud y por lo tanto, el término del gradiente de presión debe ser retenido en la formulación de los modelos de convección.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1541_Nunez