En mecánica de medios continuos , la media lagrangiana generalizada ( GLM ) es un formalismo —desarrollado por DG Andrews y M.E. McIntyre ( 1978a , 1978b ) — para dividir inequívocamente un movimiento en una parte media y una parte oscilatoria . El método proporciona una descripción mixta euleriana-lagrangiana para el campo de flujo , pero asignada a coordenadas eulerianas fijas . [ 1 ]
Fondo
En general, es difícil descomponer un movimiento combinado de onda y medio en una parte media y una parte de onda, especialmente para flujos limitados por una superficie ondulada: por ejemplo, en presencia de ondas de gravedad superficiales o cerca de otra superficie límite ondulada (como el flujo atmosférico sobre terreno montañoso o accidentado). Sin embargo, esta división del movimiento en una parte de onda y una parte media se exige a menudo en los modelos matemáticos , cuando el interés principal reside en el movimiento medio, que varía lentamente a escalas mucho mayores que las de las ondulaciones individuales. A partir de una serie de postulados , Andrews y McIntyre (1978a) llegan al formalismo (GLM) para dividir el flujo: en un flujo medio lagrangiano generalizado y una parte de flujo oscilatorio.
El método GLM no presenta el grave inconveniente de la especificación lagrangiana del campo de flujo —que sigue a las parcelas de fluido individuales— , donde las posiciones lagrangianas, inicialmente cercanas, se alejan gradualmente. Por lo tanto, en el marco de referencia lagrangiano, a menudo resulta difícil atribuir valores medios lagrangianos a una ubicación espacial concreta.
La especificación de las propiedades medias para la parte oscilatoria del flujo, tales como: deriva de Stokes , acción ondulatoria , pseudomomento y pseudoenergía –y las leyes de conservación asociadas– surgen naturalmente al utilizar el método GLM. [ 2 ] [ 3 ]
El concepto GLM también puede incorporarse a los principios variacionales del flujo de fluidos. [ 4 ]
Notas
Referencias
Por Andrews y McIntyre
- Andrews, DG; McIntyre, ME (1978a), "Una teoría exacta de ondas no lineales en un flujo de media lagrangiana" (PDF) , Journal of Fluid Mechanics , 89 (4): 609– 646, Bibcode : 1978JFM....89..609A , doi : 10.1017/S0022112078002773 .
- Andrews, DG; McIntyre, ME (1978b), "Sobre la acción de las olas y sus parientes" (PDF) , Journal of Fluid Mechanics , 89 (4): 647– 664, Bibcode : 1978JFM....89..647A , doi : 10.1017/S0022112078002785 .
- McIntyre, ME (1980), "Una introducción a la descripción generalizada de la media lagrangiana de la interacción onda-flujo medio", Geofísica pura y aplicada , 118 (1): 152– 176, Bibcode : 1980PApGe.118..152M , doi : 10.1007/BF01586449 , S2CID 122690944 .
- McIntyre, ME (1981), "Sobre el mito del 'momento de onda'" (PDF) , Journal of Fluid Mechanics , 106 : 331–347 , Bibcode : 1981JFM...106..331M , doi : 10.1017/S0022112081001626 .
Por otros
- Bühler, O. (2014), Ondas y flujos medios (2.ª ed.), Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-66966-6
- Craik, ADD (1988), Interacciones de ondas y flujos de fluidos , Cambridge University Press, ISBN 9780521368292.Véase el capítulo 12: "Formulación de la media lagrangiana generalizada (GLM)", págs. 105-113.
- Grimshaw, R. (1984), "Acción de las olas e interacción entre olas y flujo medio, con aplicación a flujos de cizallamiento estratificados", Annual Review of Fluid Mechanics , 16 : 11–44 , Bibcode : 1984AnRFM..16...11G , doi : 10.1146/annurev.fl.16.010184.000303
- Holm, Darryl D. (2002), "Promedios lagrangianos, lagrangianos promediados y los efectos medios de las fluctuaciones en la dinámica de fluidos", Chaos , 12 (2): 518– 530, Bibcode : 2002Chaos..12..518H , doi : 10.1063/1.1460941 , PMID 12779582 .
- Mecánica del continuo
- Conceptos de física