ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA INFLUENCIA DE LLUVIA VERTICAL EN LAS CARACTERÍSTICAS DEL OLEAJE PROGRESIVO Y EN LA TURBULENCIA RELATIVA A SU MOVIMIENTO ORBITAL
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 el movimiento del oleaje progresivo al interactuar con lluvia que cae verticalmente sobre la superficie del agua. Específicamente, se evaluará su relación con la pendiente y la atenuación del oleaje. Asimismo, se busca identificar la formación de ondas gravito capilares y capilares (ripples). 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 (0.017-0272) en condición de aguas profundas, con una duración de 3 minutos. 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. Un conjunto de 12 regaderas con dimensiones de 0.20 m x 0.20 m, será colocado en un arreglo de 3 x 4 a una altura de 0.5 m sobre lo alto del canal y a 20 m de lo largo, permitiendo cubrir una zona de 0.60 m a lo largo del canal y 0.80 m a lo ancho. Justo debajo y a la mitad del área de incidencia de la lluvia, se montará un velocímetro acústico de alta frecuencia (Vectrino Profiler de cable flexible, Nortek) mirando hacia arriba, permitiendo resolver 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 (0.045 m) sin perturbarla y sin que el volumen de control quede expuesto durante el paso de los valles de las olas en combinación con la penetración de las gotas de lluvia. Una sonda de nivel resistivo será colocada a 0.80 m previo al área de incidencia de lluvia y una segunda sonda a 0.40 m posterior al área mencionada. Un segundo Vectrino Profiler, será colocado a una misma distancia que la segunda sonda de nivel. Se buscará identificar el sub-rango inercial en los auto-espectros de las componentes asociadas con la turbulencia. Se analizará la isotropía de la turbulencia, la intensidad de sus componentes y su Tasa de Disipación de Energía Cinética Turbulenta (TDECT), buscando identificar alguna relación con la pendiente y longitud de onda en el oleaje. Se analizará la atenuación del oleaje en relación con la TDECT, como también el posible incremento de energía en altas frecuencias que corresponden a ripples, y su relación con la pendiente y longitud de onda del oleaje. Se determinará las velocidades instantáneas y turbulentas asociadas a los ripples. Este trabajo se realiza con el apoyo del CONAHCYT a través del programa de estancias posdoctorales por México.