Resumen

En este estudio se propone un modelo de oleaje con dispersividad y no linealidad para el campo de oleaje sin restricción de profundidad de agua. Se considera un estado de mar de banda estrecha centrado en torno a una determinada frecuencia de oleaje dominante para aplicaciones en ingeniería costera. En primer lugar, se deduce un sistema de ecuaciones de gobierno totalmente no lineales mediante la integración en profundidad de la ecuación incompresible de Navier-Stokes en forma conservativa. A continuación, se desarrolla un conjunto de ecuaciones de pendiente suave no lineales de segundo orden dependientes del tiempo mediante un esquema de perturbación. Estas ecuaciones no lineales pueden simplificarse a la ecuación lineal de pendiente suave dependiente del tiempo, la ecuación no lineal de onda larga y la ecuación tradicional de onda de Boussinesq, respectivamente. Se adopta un método de volumen finito con el esquema numérico predictor-corrector de Adams-Moulton de cuarto orden para calcular directamente la transformación de ondas. La validez del presente modelo se demuestra mediante la simulación de la onda de Stokes, la onda cnoidal y la onda solitaria en una profundidad uniforme, la propagación no lineal del oleaje en una playa inclinada y la propagación del oleaje en un banco elíptico. Se simula la transformación del oleaje cercano a la costa a través de la zona de oleaje para el oleaje 1D en una pendiente uniforme y en un perfil de barra compuesto y un campo de oleaje 2D alrededor de un espigón. Estas distribuciones de altura de ola calculadas muestran muy buena concordancia con los resultados experimentales disponibles.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering
• Palabras claves:cierta frecuencia dominante de las olas, distribuciones calculadas de la altura de las olas, ecuación no lineal de las olas largas, ecuación tradicional de las olas de boussinesq, campo de olas en 2d, estado de la mar en bandas, perfil compuesto de las barras, método de los volúmenes finitos, transformación de las olas cerca de la costa, ecuaciones no lineales actuales
• Keywords:certain dominant wave frequency, computed wave height distributions, nonlinear long wave equation, traditional boussinesq wave equation, 2d wave field, banded sea state, composite bar profile, finite volume method, nearshore wave transformation, present nonlinear equations