Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf
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<strong>Cap</strong>. 2 Agentes <strong>de</strong> la Dinámica y sus Efectos<br />
−µ<br />
x<br />
a = a0e<br />
cos( σt<br />
− kx)<br />
(2.32)<br />
a0<br />
u = C0e<br />
h<br />
−µ<br />
x<br />
µ<br />
k<br />
2<br />
0<br />
+ k<br />
2<br />
cos( σt<br />
− kx + α)<br />
(2.33)<br />
siendo µ el coeficiente <strong>de</strong> amortiguación, que es función <strong>de</strong> M:<br />
k<br />
2<br />
µ = { − σ+ σ + (gM) 2 }<br />
(2.34)<br />
gM<br />
k<br />
y k el número <strong>de</strong> onda = k 2 0<br />
+µ 2 , que es diferente al número <strong>de</strong> onda inci<strong>de</strong>nte<br />
= 2π/ L .<br />
0 0<br />
Si µ no varía mucho a lo largo <strong>de</strong> la laguna costera, µ / k es constante a lo largo <strong>de</strong><br />
ésta e igual a tg α ( es la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> α ).<br />
En la realidad tg α no es rigurosamente constante, <strong>de</strong>bido a la no-linealidad <strong>de</strong> la<br />
fricción y a la variación <strong>de</strong> µ con x.<br />
En resumen, la fricción produce en η una amortiguación exponencial y un <strong>de</strong>fase<br />
(<strong>de</strong>bido al nuevo valor <strong>de</strong> k); y en la velocidad u una amortiguación no solamente<br />
−µx<br />
exponencial (e ) sino reducida en k0 / µ 2 + k 2 , que es siempre menor que uno, y un<br />
<strong>de</strong>fase respecto a la ocurrencia <strong>de</strong> la onda <strong>de</strong> η, en un ángulo <strong>de</strong> fase α.<br />
A<strong>de</strong>más, la velocidad <strong>de</strong> la ola y su longitud <strong>de</strong> onda se reducen en un factor<br />
C<br />
C<br />
L 1<br />
µ<br />
= =<br />
= 1−<br />
L<br />
2<br />
1+<br />
( µ / k ) k<br />
0 0 0<br />
2<br />
2<br />
(2.35)<br />
La Figura 2.11 ilustra estas amortiguaciones y <strong>de</strong>fases <strong>de</strong> η y u.<br />
2.1.7.4 Con Fricción y Reflexión<br />
Si la cabeza <strong>de</strong> la laguna costera está completamente cerrada en forma <strong>de</strong> pared<br />
vertical, la ola progresiva amortiguada inci<strong>de</strong>nte se refleja totalmente y se superpone con<br />
la inci<strong>de</strong>nte, produciendo la onda pseudo-estacionaria amortiguada siguiente:<br />
{ −µ<br />
x<br />
µ x<br />
η = η1 + η2<br />
= a0 e cos( σt<br />
− kx)<br />
+ e cos( σt<br />
+ kx)}<br />
(2.36)<br />
a0C0k0<br />
u =<br />
2<br />
h µ + k<br />
2<br />
{ e<br />
−µ<br />
x<br />
cos( σt<br />
− kx + α)<br />
− e<br />
µ x<br />
sen(<br />
σt<br />
+ kx + α)}<br />
(2.37)<br />
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