ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA TURBULENCIA GENERADA POR EL MOVIMIENTO DE OLAS QUE AUN NO ROMPEN EN PRESENCIA DE UNA ESTRUCTURA DE REJA
Se realizarán ensayos de laboratorio en el canal de oleaje del Laboratorio de Ingeniería y Procesos Costeros de la Universidad Nacional Autónoma de México, Unidad Académica Sisal Yucatán. El objetivo es analizar la turbulencia generada por la interacción entre las velocidades orbitales asociadas al movimiento de oleaje progresivo y una estructura de reja cuadriculada, su relación con la pendiente en las olas y su atenuación. El canal de oleaje tiene dimensiones de 40 m largo, 1.27 m de alto, y 0.8 m de ancho, y consta de un generador de olas unidireccional de segundo orden con absorción activa. Se ensayarán diferentes grupos de olas monocromáticas con diferentes pendientes entre 0.017 y 0.272, en condición de aguas profundas (80 experimentos) con una duración de 3 minutos. El nivel del agua se mantendrá con un valor constante (h= 0.80 m), suficiente para la obtención de oleaje en condición de aguas profundas con base en los parámetros de las olas. Empleando una estructura de playa compuesta de polietileno de alta densidad, con una superficie revestida con pasto sintético, se eliminará o reducirá al mínimo insignificante cualquier posible reflexión del oleaje. Una estructura de reja cuadrada será colocada a lo ancho del canal a una distancia aproximada a la mitad del largo del canal. La estructura de reja tiene un ancho de aprox. 0.8 m con una altura de 1.0 m, y cada espacio en la reja tiene un área de 1.0 m X 1.0 m. Dos sondas de nivel resistivo serán colocadas a 0.50 m previo y posterior a la posición de la estructura, donde 1.00 m es mayor a la mayor longitud de onda de las olas que se generaran (0.92 m). A una distancia de 0.05 m posterior a la estructura de reja, se colocará un velocímetro acústico de alta frecuencia (Vectrino Profiler de cable flexible, Nortek) mirando hacia arriba, con lo que se resolverá un rango de perfilamiento (0.03 m) de las componentes u, v, y w de las velocidades, con cierta proximidad a la superficie del agua (0.035 m) sin perturbarla y sin que el volumen de control quede expuesto durante el paso de los valles de las olas. Se buscará identificar el sub-rango inercial en los auto-espectros en frecuencia de cada una de las componentes asociadas a la turbulencia de la velocidad para toda profundidad medida. Se tratará de identificar una relación en la intensidad de las componentes turbulentas y la Tasa de Disipación de Energía Cinética turbulenta (TDECT), con la pendiente en el oleaje. Se determinará la isotropía entre las componentes turbulentas. Se examinará la atenuación del oleaje en relación con la TDECT. Por último, se compararán los resultados obtenidos con aquellos resultados de trabajos previos sobre la turbulencia asociada al simple movimiento de olas que aún no rompen. Este trabajo se realiza con el apoyo del CONAHCYT a través del programa de estancias posdoctorales por México.