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MCR4
Dinámica de la corriente de densidad
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Una corriente de densidad, también llamada corriente de gravedad, es una masa de fluido de alta densidad, que fluye a lo largo de la superficie desplazando un fluido ambiente de menor densidad.

La corriente es conducida por un gradiente horizontal de presión que actúa a través de la superficie frontera que separa los dos fluidos. El gradiente de presión existe porque la presión hidrostática dentro del fluido denso es mayor que en el fluido menos denso.

Las fuerzas que gobiernan el movimiento de la corriente de densidad son la presión hidrostática, la presión dinámica y el rozamiento.

En uno de los primeros intentos de análisis teóricos, von Karman (1940) aplicó la ecuación de Bernouilli para flujo sin fricción, incompresible y en régimen permanente, a lo largo de la línea de corriente que separa la corriente de densidad y el fluido ambiente.

Supuso, además, que la presión es hidrostática a lo largo de la interfase que separa los dos fluidos, excepto en el punto A de estancamiento. De esta manera obtuvo para la velocidad de propagación de la corriente de densidad la primera expresión que figura en la imagen. Benjamin (1968) obtuvo la misma expresión mediante hipótesis más realistas.

Para fluidos reales se introduce en la ecuación de la velocidad de  propagación la constante K, que se determina empíricamente.

Valores de K para diferentes fluidos y fenómenos atmosféricos

Autor K Tipo
Benjamin (1968) 0.75 Corriente de densidad
Daly y Pracht (1968) 0.70  Modelo numérico de corriente de densidad
Farquharson (1937) 0.90 Haboob
Georgi (1936) 0.74 Pampero seco
Keulegan (1958)  0.78  Corriente de densidad
Simpson (1969)  0.72  Brisa de mar

Charba (1974) encontró el valor de 1.25 para K, que se reduce a 1.08 si se toma como profundidad del aire frío la altura de la cabeza, o parte delantera de la corriente de densidad. Este valor es demasiado grande comparado con los obtenidos por otros autores.

Los resultados del proyecto NIMROD (Wakimoto, 1982) dieron como resultado un valor de 0.77 para K. En todos estos valores se ha tomado la altura de la cabeza de la corriente de densidad como medida de la profundidad del aire frío.


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