Microburst

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TESIS DOCTORAL

MODELIZACIÓN DINÁMICA DEL MICROBURST. APLICACIÓN A LA AERONÁUTICA
~3o
~ UNIVERSIDAD COMPLUTENSE
*

Presewada en la
FACULTAD DE CC. FÍSICAS

de la
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

para la obtención del
GRADO DE DOCTOR EN CC. FÍSICAS

por
LUIS PLÁGARO PASCUAL

DIRECTORES: Dr. D. FRANCISCO VALERO RODRÍGUEZ Dr. D. JUAN ANTONIO GARCÍA-MIGUEL

Madrid,1995

MODELIZACIÓN DINÁMICA DEL MICROBURST. APLICACIÓN A LA AERONÁUTICA

Memoria que para optar al grado de Doctor en CC. Físicas presenta el licenciado en CC. Físicas LUIS PLAGARO PASCUAL

Madrid, Junio 1995

PRÓLOGO
Al completar los estudios y trabajos que han dado lugar a la tesis “Modelización dinámica del M¡croburst. Aplicación a la aeronáutica” quiero en primer lugar expresar mi mássincero agradecimiento a los profesores Dr, D. Francisco Valero Rodríguez Dr. D. Juan Antonio García-Miguel por la dirección y asesoramiento que han realizado a lo largo del trabajo para poder llevarlo a buen término. Pero esto con ser muy importante, no reflejarla e¡ esfuerzo y dedicación que han desarrollado motivando y estimulando mi ánimo para poder superar las grandes dificultades que todotrabajo tan complejo como éste lleva aparejado.

Asimismo quiero hacer constar con gran cariño mis más expresivas gracias a los compañeros del grupo de Física de la Atmósfera que están o han estado realizando sus trabajos de doctorado a lo largo de este tiempo. Personas maravillosas como Marisa, Yolanda, Rosa, Javier, Fidel, Paco y demás amigos enriquecen a los que se honran con su trato por suamistad y ayuda, sin olvidar a Alicia por su gran dedicación y paciencia en la ejecución material de este trabajo.

Hago extensivo mi agradecimiento al Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica II por las facilidades prestadas en la realización de esta memoria.

Con el trabajo que se presenta en esta tesis pretendo coadyuvar
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modestamente al desarrollo de ¡a cienciapara la consecución y transmisión de los avances científicos, y abrir cauces para seguir líneas de investigación que permitan un mejor conocimiento del problema estudiado.

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INDICE

INDICE

Pág Indice 6

CAPíTULO 1 INTRODUCCIÓN AL FENÓMENO MICROBURST 1.- Introducción 1.1.- Problemática de la aviación 1.1.1.- Cizalladura del viento 1.1.2.- Efectos de la cizalladura a baja altura sobrelas aeronaves 1.2.- Estado del arte 1.2.1.- Investigaciones relacionadas sobre el fenómeno Microburst 1 .2.2.- Definición y clasificación del Microburst 1.3.- Objetivos del estudio
. . . . . .

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CAPíTULO 2 MORFOLOGÍA DEL MICROBURST 2.1.- Morfología del Microburst 2.1.1.- Estructura del Microburst aislado y simétrico 2.1 .2.- Líneas de Microburst 2.1 .3.- Análisis de lasimetría del Microburst 2.2.- Estudio dinámico del Microburst 2.2.1.- Estudio del campo de velocidades en el M¡croburst desarrollado 6 58
....,...........,.

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2.2.2.- Transporte de energía cinética en el Microburst 2.2.3.- Influencia de la temperatura en el Microburst 2.2.4.- Detección del Microburst 2.3.- Indicadores obtenidos

61 64 65 69

CAPíTULO 3 MODELIZACIÓN DELFENÓMENO MICROBURST 3.1.- Introducción. Modelo conceptual 3.2.- Modelo físico 3.2.1.- Objetivos de la simulación numérica 3.2.2.- Hipótesis que rigen el modelo frsico 3.2.3.- Ecuaciones fundamentales que gobiernan el fenómeno del Microburst 3.3.- Solución del sistema de ecuaciones que rigen el fenómeno del Microburst 3.3.1.- Resolución numérica 3.3.2.- Mallado espacial y temporal 3.3.3.- Integracióndel sistema de ecuaciones. Elección del método de resolución 3.3.4.- Estudio sobre las derivadas parciales espaciales 3.3.5.- Determinación del paso temporal 3.3.6.- Condiciones iniciales 3.3.7.- Condiciones de contorno 3.3.8.- Superficies de separación entre fases o sustancias distintas 7
.

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81 83

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98 102

105 112 118 120 123 130

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3.3.9.- Algoritmo utilizado en la...
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