Microburst
Páginas: 57 (14213 palabras)
Publicado: 15 de marzo de 2011
26/ ~j
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
3
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.
4
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
. . . . . .
11 16 19
24 28 32
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
....,...........,.
35 46 51 53
Pág
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
.
77
81 83
88
98 102
105 112 118 120 123 130
Pág
3.3.9.- Algoritmo utilizado en la...
TESIS DOCTORAL
MODELIZACIÓN DINÁMICA DEL MICROBURST. APLICACIÓN A LA AERONÁUTICA
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~ UNIVERSIDAD COMPLUTENSE
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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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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
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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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3.3.9.- Algoritmo utilizado en la...
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