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Vórtices eslabonados cuasi-estacionarios
Quasi-steady linked vortices
Angélica María Romero Arteaga
Oscar Uriel Velasco Fuentes
Acceso Abierto
Atribución
Vórtices filiformes toroidales,Ciencias del mar
En esta tesis se estudia la dinámica de dos o más vórtices filiformes toroidales—es decir, vórtices infinitamente delgados enrollados sobre un toro inmaterial— enun fluido ideal. Si los vórtices son idénticos e igualmente espaciados en una secciónmeridional del toro, la evolución del flujo depende de la razón de aspecto del toro(r₁/r₀, donde r₀ es el radio del toro y r₁ es el radio de su sección transversal), elnúmero de vórtices (N) y la topología de los vórtices (Vpq, donde p y q son enterosco-primos que indican el número de vueltas alrededor del eje de simetría del toro yde la línea central del toro, respectivamente). El movimiento del conjunto de vórticesNV₁q se calculó numéricamente mediante la aproximación de Rosenhead-Moore a laley de Biot-Savart. El campo de velocidades se calculó con un esquema de RungeKuttade cuarto orden y paso de tiempo fijo. Se encontró que cuando un pequeñonúmero de vórtices están eslabonados en un toro delgado el sistema avanza a lo largoy rota alrededor del eje de simetría del toro de manera uniforme. Además, los vórticesconservan aproximadamente su forma en los siguientes casos. Vórtices V₁₁ y V₁₂ : paraN = 2, 3 y 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.16, y para N = 4, 5 y 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.12. Vórtices V₁₃ :para N = 2, 3 y 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.14 y para N = 4, 5 y 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.11. 
In this thesis we study the dynamics of two or more toroidal filamentary vortices,i.e. thin tubular vortices coiled on an immaterial torus in an otherwise quiescent, idealfluid. If the vortices are identical and equally spaced on a meridional section of thetorus, the flow evolution depends on the torus aspect ratio (r₁/r₀, where r₀ is theradius of the centreline and r₁ is the radius of the cross section), the number of vortices(N), and the vortex topology (Vpq, denoting a vortex that winds p times round the torussymmetry axis and q times round the torus centreline). The evolution of sets of NV₁qvortices was computed using the Rosenhead–Moore approximation to the Biot–Savartlaw to evaluate the velocity field and a fourth order Runge-Kutta scheme to advancein time. It was found that when a small number of vortices is coiled on a thin torusthe system progressed along and rotated around the torus symmetry axis in an almoststeady manner. Furthermore the vortices approximatly preserved their shape in thefollowing cases. V₁₁ and V₁₂ vortices: for N = 2, 3 and 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.16, and forN = 4, 5 and 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.12. V₁₃ vortices: for N = 2, 3 and 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.14and for N = 4, 5 and 0.10 ≤ r₁/r₀ ≤ 0.11 .
CICESE
2011
Tesis de maestría
Español
Romero Arteaga, A. M.2011.Vórtices eslabonados cuasi-estacionarios. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 56 pp.
OCEANOGRAFÍA
Aparece en las colecciones: Tesis - Oceanografía Física

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