Navier-Stokes, visual

De la física completa en 3D al modelo 1D de un canal, una imagen por vez. Cada lección es una sola idea: la miras, la manipulas y la conectas con el canal. Al final de cada una hay preguntas para comprobar lo aprendido.

3D · (x, y, z, t)
Navier-Stokes
física completa: cada punto del agua
→
3D promediado
RANS
u = ū + u′: se promedia la turbulencia
→
2D · (x, y, t)
Aguas someras
presión hidrostática, se integra en z · HEC-RAS 2D
→
1D · (x, t)
Saint-Venant
se integra en la sección · HEC-RAS 1D

ALas herramientas disponible

Las piezas con las que se escribe cualquier ecuación. Sin esto, Navier-Stokes es un jeroglífico.

BLos campos disponible

Una magnitud en cada punto del agua, y cómo cambia de un punto a otro.

CNavier-Stokes 3D en el canal próximamente

Las dos leyes: no se pierde masa, y fuerza = masa × aceleración, para cada pedacito de agua.

15
Conservación de masa
Volumen de control: lo que entra, sale o se acumula.
16
Fuerzas sobre una partícula
Presión, gravedad y viscosidad.
17
Navier-Stokes, término a término
Cada símbolo con su imagen.

D–FDe 3D a 1D próximamente

Cada paso es una integral más y una hipótesis más.

18
Promedio de Reynolds
RANS: la turbulencia como esfuerzo extra.
19
Presión hidrostática
Cuando la vertical deja de importar.
20
Integrar en la vertical
Aguas someras 2D (HEC-RAS 2D).
21
Integrar en la sección
Saint-Venant 1D (HEC-RAS 1D).
22
Tipos de onda
Dinámica, difusiva y cinemática.

Ejes en todas las lecciones: X aguas abajo · Y transversal · Z vertical. Las páginas abren con doble clic (necesitan internet para Three.js y KaTeX). Material conceptual de cada nivel en conceptos/.