Onda di Stokes
In fluidodinamica, un'onda di Stokes è un'onda superficiale non lineare e periodica su uno strato di fluido inviscido di profondità media costante.
Questo tipo di modellizzazione ebbe le sue origini alla metà del XIX secolo quando George Stokes - usando l'approccio di una perturbazione in serie ora nota come espansione di Stokes - ottenne soluzioni approssimate per il moto ondulatorio non lineare.
La teoria delle onde di Stokes ha un utilizzo pratico diretto per le onde in acque intermedie e profonde. Viene utilizzata nelle costruzioni costali e off-shore per determinare la cinematica delle onde (altezza del pelo libero e velocità di flusso). La conoscenza della cinematica delle onde è indispensabile in fase di progettazione per determinare il carico esercitato dalle onde sulle strutture.[1]
Per le onde lunghe (in confronto alla profondità) - e utilizzando solo pochi termini dell'espansione di Stokes - la sua applicabilità è limitata a onde di ampiezza ridotta. In acque poco profonde, la teoria dell'onda cnoidale fornisce spesso migliori approssimazioni per onde periodiche.
Anche se in senso stretto l'onda di Stokes si riferisce a onde periodiche di forma permanente, la definizione si applica anche per le onde stazionarie[2] e perfino per le onde casuali.[3][4]
Note
- ^ S.K. Chakrabarti, Handbook of Offshore Engineering, Elsevier, 2005, p. 235, ISBN 978-0-08-044568-7.
- ^ M.A. Grant, Standing Stokes waves of maximum height, in Journal of Fluid Mechanics, vol. 60, n. 3, 1973, pp. 593–604, Bibcode:1973JFM....60..593G, DOI:10.1017/S0022112073000364.
- ^ Michel K. Ochi, Hurricane-generated seas, Elsevier, 2003, p. 119, ISBN 978-0-08-044312-6.
- ^ M.A. Tayfun, Narrow-band nonlinear sea waves, in Journal of Geophysical Research, vol. 85, C3, 1980, pp. 1548–1552, Bibcode:1980JGR....85.1548T, DOI:10.1029/JC085iC03p01548.
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